Homeostasis adalah suatu proses yang terjadi secara mandiri di dalam tubuh dan bertujuan untuk menstabilkan keadaan sistem manusia ketika kondisi internal (perubahan suhu, tekanan) atau kondisi eksternal (perubahan iklim, zona waktu) berubah. Nama ini diusulkan oleh ahli fisiologi Amerika Cannon. Selanjutnya, homeostasis mulai disebut kemampuan sistem apa pun (termasuk lingkungan) untuk mempertahankan keteguhan internalnya.
Konsep dan karakteristik homeostasis
Wikipedia mencirikan istilah ini sebagai keinginan untuk bertahan hidup, beradaptasi dan berkembang. Agar homeostatis dapat berjalan dengan baik, diperlukan kerja terkoordinasi dari seluruh organ dan sistem. Dalam hal ini, semua parameter orang tersebut akan normal. Jika beberapa parameter dalam tubuh tidak diatur, hal ini menunjukkan adanya gangguan pada homeostatis.
Ciri-ciri utama homeostatis adalah sebagai berikut:
- analisis kemungkinan mengadaptasi sistem dengan kondisi baru;
- keinginan untuk menjaga keseimbangan;
- ketidakmampuan untuk memprediksi terlebih dahulu hasil regulasi indikator.
Masukan
Umpan balik adalah mekanisme homeostasis yang sebenarnya. Beginilah cara tubuh bereaksi terhadap perubahan apa pun. Tubuh berfungsi terus menerus sepanjang hidup seseorang. Namun, sistem individu harus memiliki waktu untuk beristirahat dan memulihkan diri. Selama periode ini, pekerjaan badan-badan individu melambat atau berhenti sama sekali. Proses ini disebut umpan balik. Contohnya adalah terganggunya fungsi lambung, ketika makanan tidak masuk ke dalamnya. Gangguan pencernaan ini memastikan produksi asam terhenti karena aksi hormon dan impuls saraf.
Ada dua jenis mekanisme ini, yang akan dijelaskan di bawah ini.
Umpan Balik Negatif
Mekanisme jenis ini didasarkan pada fakta bahwa tubuh bereaksi terhadap perubahan, mencoba mengarahkannya ke arah yang berlawanan. Artinya, ia kembali mengupayakan stabilitas. Misalnya, jika karbon dioksida menumpuk di dalam tubuh, paru-paru mulai bekerja lebih aktif, pernapasan menjadi lebih sering, sehingga kelebihan karbon dioksida dikeluarkan. Dan juga berkat umpan balik negatif termoregulasi dilakukan, sehingga tubuh terhindar dari panas berlebih atau hipotermia.
Umpan Balik Positif
Mekanisme ini kebalikan dari mekanisme sebelumnya. Jika terjadi aksinya, perubahan variabel hanya diperkuat oleh mekanisme yang membuat benda keluar dari keadaan setimbang. Ini merupakan proses yang cukup langka dan kurang diinginkan. Contohnya adalah adanya potensial listrik pada saraf, yang bukannya mengurangi efeknya, malah malah meningkatkannya.
Namun berkat mekanisme ini terjadi perkembangan dan transisi ke keadaan baru, yang artinya juga diperlukan untuk kehidupan.
Parameter apa yang diatur oleh homeostatis?
Terlepas dari kenyataan bahwa tubuh terus-menerus berusaha mempertahankan nilai parameter penting bagi kehidupan, parameter tersebut tidak selalu stabil. Suhu tubuh akan tetap bervariasi dalam kisaran kecil, begitu pula detak jantung atau tekanan darah. Tugas homeostasis adalah mempertahankan kisaran nilai ini, serta membantu fungsi tubuh.
Contoh homeostasis adalah pembuangan limbah dari tubuh manusia melalui ginjal, kelenjar keringat, saluran pencernaan, dan ketergantungan metabolisme pada makanan. Sedikit lebih detail tentang parameter yang dapat disesuaikan akan dibahas di bawah ini.
Suhu tubuh
Contoh homeostasis yang paling mencolok dan sederhana adalah menjaga suhu tubuh normal. Tubuh yang terlalu panas bisa dihindari dengan berkeringat. Suhu normal berkisar antara 36 hingga 37 derajat Celcius. Peningkatan nilai tersebut dapat dipicu oleh proses inflamasi, gangguan hormonal dan metabolisme, atau penyakit apapun.
Bagian otak yang disebut hipotalamus bertanggung jawab untuk mengendalikan suhu tubuh. Ia menerima sinyal tentang kerusakan pada rezim suhu, yang juga dapat diekspresikan dalam pernapasan cepat, peningkatan jumlah gula, dan percepatan metabolisme yang tidak sehat. Semua ini menyebabkan kelesuan, penurunan aktivitas organ, setelah itu sistem mulai mengambil tindakan untuk mengatur indikator suhu. Contoh sederhana dari respon termoregulasi tubuh adalah berkeringat..
Perlu dicatat bahwa proses ini juga berhasil ketika suhu tubuh turun secara berlebihan. Dengan cara ini tubuh bisa menghangatkan diri dengan memecah lemak, yang kemudian melepaskan panas.
Keseimbangan air-garam
Air sangat penting bagi tubuh, dan semua orang mengetahui hal ini dengan baik. Bahkan ada norma asupan cairan harian sebanyak 2 liter. Faktanya, setiap tubuh membutuhkan jumlah airnya sendiri-sendiri, dan bagi sebagian tubuh mungkin melebihi nilai rata-rata, sedangkan bagi sebagian lainnya mungkin tidak mencapainya. Namun, tidak peduli berapa banyak air yang diminum seseorang, tubuh tidak akan mengumpulkan semua kelebihan cairan. Air akan tetap pada tingkat yang dibutuhkan, sedangkan segala kelebihannya akan dikeluarkan dari tubuh akibat osmoregulasi yang dilakukan oleh ginjal.
Homeostatis darah
Dengan cara yang sama, jumlah gula, yaitu glukosa, yang merupakan unsur penting dalam darah, diatur. Seseorang tidak bisa benar-benar sehat jika kadar gulanya jauh dari normal. Indikator ini diatur oleh fungsi pankreas dan hati. Ketika kadar glukosa melebihi normal, pankreas bertindak dengan memproduksi insulin dan glukagon. Jika jumlah gula menjadi terlalu rendah, glikogen dari darah diproses menjadi gula dengan bantuan hati.
Tekanan biasa
Homeostasis juga bertanggung jawab atas normalnya tekanan darah dalam tubuh. Jika terganggu, sinyal tentang hal ini akan datang dari jantung ke otak. Otak bereaksi terhadap masalah tersebut dan menggunakan impuls untuk membantu jantung menurunkan tekanan darah tinggi.
Definisi homeostatis tidak hanya mencirikan berfungsinya sistem suatu organisme dengan benar, tetapi juga dapat diterapkan pada seluruh populasi. Tergantung pada hal ini, ada berbagai jenis homeostasis, dijelaskan di bawah.
Homeostatis ekologi
Spesies ini hadir dalam komunitas yang dilengkapi dengan kondisi kehidupan yang diperlukan. Hal ini muncul melalui aksi mekanisme umpan balik positif, ketika organisme yang mulai menghuni suatu ekosistem berkembang biak dengan cepat, sehingga jumlahnya meningkat. Namun penyelesaian yang begitu cepat dapat menyebabkan kehancuran spesies baru lebih cepat jika terjadi epidemi atau perubahan kondisi ke kondisi yang kurang menguntungkan. Oleh karena itu, organisme perlu beradaptasi dan menstabilkan, yang terjadi karena umpan balik negatif. Dengan demikian, jumlah penduduknya berkurang, namun mereka menjadi lebih mudah beradaptasi.
Homeostatis biologis
Tipe ini merupakan ciri khas individu individu, yang tubuhnya berupaya menjaga keseimbangan internal, khususnya dengan mengatur komposisi dan jumlah darah, zat antar sel, dan cairan lain yang diperlukan untuk fungsi normal tubuh. Pada saat yang sama, homeostasis tidak selalu memerlukan menjaga parameter tetap konstan; terkadang hal ini dicapai melalui adaptasi dan adaptasi tubuh terhadap kondisi yang berubah. Karena perbedaan ini, organisme dibagi menjadi dua jenis:
- konformasi - ini adalah mereka yang berusaha untuk melestarikan nilai-nilai (misalnya, hewan berdarah panas yang suhu tubuhnya harus kurang lebih konstan);
- pengatur, yang beradaptasi (berdarah dingin, memiliki suhu berbeda tergantung kondisi).
Dalam hal ini, homeostasis setiap organisme ditujukan untuk mengkompensasi biaya. Jika hewan berdarah panas tidak mengubah gaya hidupnya saat suhu lingkungan turun, maka hewan berdarah dingin menjadi lesu dan pasif agar tidak membuang energi.
Di samping itu, homeostasis biologis mencakup subtipe berikut:
- homeostasis seluler ditujukan untuk mengubah struktur sitoplasma dan aktivitas enzim, serta regenerasi jaringan dan organ;
- homeostasis dalam tubuh dijamin dengan pengaturan suhu, konsentrasi zat yang diperlukan untuk kehidupan, dan pembuangan limbah.
Tipe lainnya
Selain digunakan dalam biologi dan kedokteran, istilah ini telah diterapkan di bidang lain.
Mempertahankan Homeostatis
Homeostasis dipertahankan berkat kehadiran dalam tubuh yang disebut sensor yang mengirimkan impuls ke otak yang berisi informasi tentang tekanan dan suhu tubuh, keseimbangan air-garam, komposisi darah dan parameter lain yang penting untuk kehidupan normal. Segera setelah beberapa nilai mulai menyimpang dari norma, sinyal tentang hal ini dikirim ke otak, dan tubuh mulai mengatur indikatornya.
Mekanisme penyesuaian yang rumit ini sangat penting bagi kehidupan. Keadaan normal seseorang dipertahankan dengan rasio bahan kimia dan unsur yang tepat dalam tubuh. Asam dan basa diperlukan untuk kestabilan fungsi sistem pencernaan dan organ lainnya.
Kalsium merupakan bahan struktural yang sangat penting, tanpa jumlah yang tepat seseorang tidak akan memiliki tulang dan gigi yang sehat. Oksigen sangat penting untuk bernafas.
Racun yang masuk ke dalam tubuh dapat mengganggu kelancaran fungsi tubuh. Tapi untuk mencegah bahaya bagi kesehatan, mereka dihilangkan berkat kerja sistem saluran kemih.
Homeostasis bekerja tanpa usaha apa pun dari orang tersebut. Jika tubuh sehat, maka tubuh akan mengatur segala prosesnya sendiri. Jika orang kepanasan, pembuluh darah akan melebar sehingga menyebabkan kulit menjadi kemerahan. Jika dingin, Anda akan menggigil. Berkat respons tubuh terhadap rangsangan seperti itu, kesehatan manusia tetap terjaga pada tingkat yang diinginkan.
Homeostasis, homeostasis (homeostasis; homoios Yunani serupa, keadaan + stasis yang sama, imobilitas), - keteguhan dinamis relatif dari lingkungan internal (darah, getah bening, cairan jaringan) dan stabilitas fungsi fisiologis dasar (sirkulasi, pernapasan, termoregulasi, metabolisme dan lain-lain) tubuh manusia dan hewan. Mekanisme pengaturan yang menjaga keadaan fisiologis atau sifat sel, organ dan sistem seluruh organisme pada tingkat optimal disebut homeostatis.
Seperti diketahui, sel hidup adalah sistem yang bergerak dan dapat mengatur dirinya sendiri. Organisasi internalnya didukung oleh proses aktif yang bertujuan untuk membatasi, mencegah atau menghilangkan pergeseran yang disebabkan oleh berbagai pengaruh lingkungan eksternal dan internal. Kemampuan untuk kembali ke keadaan semula setelah terjadi penyimpangan dari tingkat rata-rata tertentu yang disebabkan oleh satu atau lain faktor “pengganggu” adalah sifat utama sel. Organisme multiseluler adalah suatu organisasi integral, yang elemen selulernya dikhususkan untuk melakukan berbagai fungsi. Interaksi di dalam tubuh dilakukan melalui mekanisme pengaturan, koordinasi dan korelasi yang kompleks
partisipasi faktor saraf, humoral, metabolisme dan lainnya. Banyak mekanisme individu yang mengatur hubungan intra dan antar sel, dalam beberapa kasus, memiliki efek yang saling berlawanan (antagonis) yang menyeimbangkan satu sama lain. Hal ini mengarah pada pembentukan latar belakang fisiologis bergerak (keseimbangan fisiologis) dalam tubuh dan memungkinkan sistem kehidupan untuk mempertahankan keteguhan dinamis relatif, meskipun terjadi perubahan lingkungan dan pergeseran yang timbul selama kehidupan organisme.
Istilah "homeostasis" diusulkan pada tahun 1929 oleh ahli fisiologi W. Cannon, yang percaya bahwa proses fisiologis yang menjaga stabilitas tubuh begitu kompleks dan beragam sehingga disarankan untuk menggabungkannya dengan nama umum homeostasis. Namun, pada tahun 1878, C. Bernard menulis bahwa semua proses kehidupan hanya memiliki satu tujuan - menjaga keteguhan kondisi kehidupan di lingkungan internal kita. Pernyataan serupa ditemukan dalam karya banyak peneliti pada paruh pertama abad ke-19 dan ke-20. (E. Pfluger, S. Richet, Frederic (L.A. Fredericq), I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov, dan lainnya). Karya-karya L.S. Stern (bersama rekannya), dikhususkan untuk peran fungsi penghalang yang mengatur komposisi dan sifat lingkungan mikro organ dan jaringan.
Gagasan homeostasis tidak sesuai dengan konsep keseimbangan stabil (tidak berfluktuasi) dalam tubuh - prinsip keseimbangan tidak berlaku untuk
fisiologis dan biokimia yang kompleks
proses yang terjadi dalam sistem kehidupan. Juga tidak benar jika membandingkan homeostasis dengan fluktuasi ritmis di lingkungan internal. Homeostasis dalam arti luas mencakup masalah reaksi siklik dan fase, kompensasi, pengaturan dan pengaturan diri fungsi fisiologis, dinamika saling ketergantungan komponen saraf, humoral dan proses pengaturan lainnya. Batasan homeostasis bisa kaku dan fleksibel, berubah tergantung pada usia individu, jenis kelamin, sosial, profesional dan kondisi lainnya.
Yang paling penting bagi kehidupan tubuh adalah keteguhan komposisi darah - matriks cairan tubuh, seperti yang dikatakan W. Cannon. Kestabilan reaksi aktif (pH), tekanan osmotik, perbandingan elektrolit (natrium, kalsium, klor, magnesium, fosfor), kandungan glukosa, jumlah unsur yang terbentuk, dan sebagainya telah diketahui dengan baik. Misalnya, pH darah biasanya tidak melebihi 7,35-7,47. Bahkan gangguan metabolisme asam basa yang parah dengan patologi akumulasi asam dalam cairan jaringan, misalnya pada asidosis diabetik, memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap reaksi aktif darah. Terlepas dari kenyataan bahwa tekanan osmotik darah dan cairan jaringan mengalami fluktuasi terus-menerus karena pasokan konstan produk metabolisme interstisial yang aktif secara osmotik, tekanan tersebut tetap pada tingkat tertentu dan hanya berubah dalam kondisi patologis tertentu yang parah.
Terlepas dari kenyataan bahwa darah mewakili lingkungan internal tubuh secara umum, sel-sel organ dan jaringan tidak bersentuhan langsung dengannya.
Pada organisme multiseluler, setiap organ memiliki lingkungan internalnya sendiri (lingkungan mikro), sesuai dengan karakteristik struktural dan fungsionalnya, dan keadaan normal organ bergantung pada komposisi kimia, fisikokimia, biologi, dan sifat lain dari lingkungan mikro tersebut. Homeostasisnya ditentukan oleh keadaan fungsional sawar histohematik dan permeabilitasnya dalam arah darah→cairan jaringan, cairan jaringan→darah.
Keteguhan lingkungan internal untuk aktivitas sistem saraf pusat sangatlah penting: bahkan perubahan kimia dan fisikokimia kecil yang terjadi pada cairan serebrospinal, glia, dan ruang periseluler dapat menyebabkan gangguan tajam pada aliran proses vital di neuron individu atau dalam ansambelnya. Sistem homeostatis yang kompleks, termasuk berbagai mekanisme pengaturan neurohumoral, biokimia, hemodinamik dan lainnya, adalah sistem untuk memastikan tingkat tekanan darah yang optimal. Dalam hal ini, batas atas tingkat tekanan darah ditentukan oleh fungsi baroreseptor sistem pembuluh darah tubuh, dan batas bawah ditentukan oleh kebutuhan suplai darah tubuh.
Mekanisme homeostatis paling maju dalam tubuh hewan tingkat tinggi dan manusia meliputi proses termoregulasi;
Istilah “homeostasis” berasal dari kata “homeostasis” yang berarti “kekuatan stabilitas”. Banyak orang tidak sering atau bahkan tidak mendengar konsep ini sama sekali. Namun, homeostatis adalah bagian penting dari kehidupan kita, menyelaraskan kondisi yang saling bertentangan. Dan ini bukan hanya bagian dari hidup kita, homeostatis adalah fungsi penting tubuh kita.
Jika kita mengartikan kata homeostasis yang artinya pengaturan sistem yang paling penting, maka inilah kemampuan yang mengkoordinasikan berbagai reaksi sehingga memungkinkan kita menjaga keseimbangan. Konsep ini berlaku untuk organisme individu dan seluruh sistem.
Secara umum homeostasis sering dibahas dalam biologi. Agar tubuh dapat berfungsi dengan baik dan melakukan tindakan yang diperlukan, perlu dijaga keseimbangan yang ketat di dalamnya. Hal ini diperlukan tidak hanya untuk kelangsungan hidup, tetapi juga agar kita dapat beradaptasi dengan baik terhadap perubahan lingkungan dan terus berkembang.
Dimungkinkan untuk mengidentifikasi jenis homeostasis yang diperlukan untuk keberadaan penuh - atau, lebih tepatnya, jenis situasi ketika efek ini memanifestasikan dirinya.
- Ketidakstabilan. Pada saat ini, kita, yaitu batin kita, mendiagnosis perubahan dan berdasarkan hal tersebut mengambil keputusan untuk beradaptasi dengan keadaan baru.
- Keseimbangan. Semua kekuatan internal kita ditujukan untuk menjaga keseimbangan.
- Ketidakpastian. Kita sering kali mengejutkan diri sendiri dengan mengambil tindakan yang tidak kita duga.
Semua reaksi ini ditentukan oleh fakta bahwa setiap organisme di planet ini ingin bertahan hidup. Prinsip homeostatis membantu kita memahami keadaan dan mengambil keputusan penting untuk menjaga keseimbangan.
Keputusan yang tidak terduga
Homeostasis telah mengambil tempat yang kuat tidak hanya dalam biologi. Istilah ini juga aktif digunakan dalam psikologi. Dalam psikologi, konsep homeostatis menyiratkan respons kita terhadap kondisi eksternal. Meski demikian, proses ini erat kaitannya dengan adaptasi tubuh dan adaptasi mental individu.
Seperti yang bisa kita lihat, prinsip homeostasis didasarkan pada hubungan erat antara fisiologi dan psikologi. Namun, prinsip homeostatis yang terkait dengan pengaturan diri tidak dapat menjelaskan sumber perubahan.
Proses homeostatis bisa disebut proses pengaturan diri. Dan seluruh proses ini terjadi pada tingkat bawah sadar. Tubuh kita memiliki kebutuhan di banyak bidang, namun kontak psikologis memainkan peran penting. Merasakan kebutuhan untuk berhubungan dengan organisme lain, seseorang menunjukkan keinginannya untuk berkembang. Keinginan bawah sadar ini pada gilirannya mencerminkan dorongan homeostatis.
Bayangkan situasinya: sekelompok rusa sedang merumput tidak jauh dari singa yang sedang tidur. Tiba-tiba singa terbangun dan mengaum, rusa bera berhamburan. Sekarang bayangkan diri Anda berada di posisi rusa betina. Naluri mempertahankan diri bekerja dalam dirinya - dia melarikan diri. Dia harus berlari sangat cepat untuk menyelamatkan nyawanya. Ini adalah homeostatis psikologis.
Namun beberapa waktu berlalu, dan rusa betina mulai kehilangan tenaga. Meskipun mungkin ada singa yang mengejarnya, dia akan berhenti karena kebutuhan untuk bernapas saat ini lebih penting daripada kebutuhan untuk berlari. Ini adalah naluri tubuh itu sendiri, homeostasis fisiologis. Dengan demikian, jenis homeostasis berikut dapat dibedakan:
- Paksaan.
- Spontan.
Pentingnya homeostatis sangat penting bagi setiap organisme, baik secara psikologis maupun fisik. Seseorang dapat belajar hidup selaras dengan dirinya dan lingkungannya tanpa hanya mengikuti dorongan naluri saja. Dia hanya perlu melihat dan memahami dengan benar dunia di sekitarnya, serta memilah pikirannya, menempatkan prioritas dalam urutan yang benar. Pengarang: Lyudmila Mukhacheva
Homeostasis, homeostasis (homeostasis; homoios Yunani serupa, keadaan + stasis yang sama, imobilitas), - keteguhan dinamis relatif dari lingkungan internal (darah, getah bening, cairan jaringan) dan stabilitas fungsi fisiologis dasar (sirkulasi, pernapasan, termoregulasi, metabolisme dan lain-lain) tubuh manusia dan hewan. Mekanisme pengaturan yang menjaga keadaan fisiologis atau sifat sel, organ dan sistem seluruh organisme pada tingkat optimal disebut homeostatis.
Seperti diketahui, sel hidup adalah sistem yang bergerak dan dapat mengatur dirinya sendiri. Organisasi internalnya didukung oleh proses aktif yang bertujuan untuk membatasi, mencegah atau menghilangkan pergeseran yang disebabkan oleh berbagai pengaruh lingkungan eksternal dan internal. Kemampuan untuk kembali ke keadaan semula setelah terjadi penyimpangan dari tingkat rata-rata tertentu yang disebabkan oleh satu atau lain faktor “pengganggu” adalah sifat utama sel. Organisme multiseluler adalah suatu organisasi integral, yang elemen selulernya dikhususkan untuk melakukan berbagai fungsi. Interaksi di dalam tubuh dilakukan melalui mekanisme pengaturan, koordinasi dan korelasi yang kompleks
partisipasi faktor saraf, humoral, metabolisme dan lainnya. Banyak mekanisme individu yang mengatur hubungan intra dan antar sel, dalam beberapa kasus, memiliki efek yang saling berlawanan (antagonis) yang menyeimbangkan satu sama lain. Hal ini mengarah pada pembentukan latar belakang fisiologis bergerak (keseimbangan fisiologis) dalam tubuh dan memungkinkan sistem kehidupan untuk mempertahankan keteguhan dinamis relatif, meskipun terjadi perubahan lingkungan dan pergeseran yang timbul selama kehidupan organisme.
Istilah "homeostasis" diusulkan pada tahun 1929 oleh ahli fisiologi W. Cannon, yang percaya bahwa proses fisiologis yang menjaga stabilitas tubuh begitu kompleks dan beragam sehingga disarankan untuk menggabungkannya dengan nama umum homeostasis. Namun, pada tahun 1878, C. Bernard menulis bahwa semua proses kehidupan hanya memiliki satu tujuan - menjaga keteguhan kondisi kehidupan di lingkungan internal kita. Pernyataan serupa ditemukan dalam karya banyak peneliti pada paruh pertama abad ke-19 dan ke-20. (E. Pfluger, S. Richet, Frederic (L.A. Fredericq), I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, K.M. Bykov, dan lainnya). Karya-karya L.S. Stern (bersama rekannya), dikhususkan untuk peran fungsi penghalang yang mengatur komposisi dan sifat lingkungan mikro organ dan jaringan.
Gagasan homeostasis tidak sesuai dengan konsep keseimbangan stabil (tidak berfluktuasi) dalam tubuh - prinsip keseimbangan tidak berlaku untuk
fisiologis dan biokimia yang kompleks
proses yang terjadi dalam sistem kehidupan. Juga tidak benar jika membandingkan homeostasis dengan fluktuasi ritmis di lingkungan internal. Homeostasis dalam arti luas mencakup masalah reaksi siklik dan fase, kompensasi, pengaturan dan pengaturan diri fungsi fisiologis, dinamika saling ketergantungan komponen saraf, humoral dan proses pengaturan lainnya. Batasan homeostasis bisa kaku dan fleksibel, berubah tergantung pada usia individu, jenis kelamin, sosial, profesional dan kondisi lainnya.
Yang paling penting bagi kehidupan tubuh adalah keteguhan komposisi darah - matriks cairan tubuh, seperti yang dikatakan W. Cannon. Kestabilan reaksi aktif (pH), tekanan osmotik, perbandingan elektrolit (natrium, kalsium, klor, magnesium, fosfor), kandungan glukosa, jumlah unsur yang terbentuk, dan sebagainya telah diketahui dengan baik. Misalnya, pH darah biasanya tidak melebihi 7,35-7,47. Bahkan gangguan metabolisme asam basa yang parah dengan patologi akumulasi asam dalam cairan jaringan, misalnya pada asidosis diabetik, memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap reaksi aktif darah. Terlepas dari kenyataan bahwa tekanan osmotik darah dan cairan jaringan mengalami fluktuasi terus-menerus karena pasokan konstan produk metabolisme interstisial yang aktif secara osmotik, tekanan tersebut tetap pada tingkat tertentu dan hanya berubah dalam kondisi patologis tertentu yang parah.
Terlepas dari kenyataan bahwa darah mewakili lingkungan internal tubuh secara umum, sel-sel organ dan jaringan tidak bersentuhan langsung dengannya.
Pada organisme multiseluler, setiap organ memiliki lingkungan internalnya sendiri (lingkungan mikro), sesuai dengan karakteristik struktural dan fungsionalnya, dan keadaan normal organ bergantung pada komposisi kimia, fisikokimia, biologi, dan sifat lain dari lingkungan mikro tersebut. Homeostasisnya ditentukan oleh keadaan fungsional sawar histohematik dan permeabilitasnya dalam arah darah→cairan jaringan, cairan jaringan→darah.
Keteguhan lingkungan internal untuk aktivitas sistem saraf pusat sangatlah penting: bahkan perubahan kimia dan fisikokimia kecil yang terjadi pada cairan serebrospinal, glia, dan ruang periseluler dapat menyebabkan gangguan tajam pada aliran proses vital di neuron individu atau dalam ansambelnya. Sistem homeostatis yang kompleks, termasuk berbagai mekanisme pengaturan neurohumoral, biokimia, hemodinamik dan lainnya, adalah sistem untuk memastikan tingkat tekanan darah yang optimal. Dalam hal ini, batas atas tingkat tekanan darah ditentukan oleh fungsi baroreseptor sistem pembuluh darah tubuh, dan batas bawah ditentukan oleh kebutuhan suplai darah tubuh.
Mekanisme homeostatis paling maju dalam tubuh hewan tingkat tinggi dan manusia meliputi proses termoregulasi;
Homeostatis
Homeostasis, homeorez, homeomorfosis - karakteristik keadaan tubuh. Esensi sistemik organisme dimanifestasikan terutama dalam kemampuannya untuk mengatur diri sendiri dalam kondisi lingkungan yang terus berubah. Karena semua organ dan jaringan tubuh terdiri dari sel, yang masing-masing merupakan organisme yang relatif independen, keadaan lingkungan internal tubuh manusia sangat penting untuk fungsi normalnya. Bagi tubuh manusia - makhluk darat - lingkungannya terdiri dari atmosfer dan biosfer, yang sampai batas tertentu berinteraksi dengan litosfer, hidrosfer, dan noosfer. Pada saat yang sama, sebagian besar sel tubuh manusia direndam dalam media cair, yang diwakili oleh darah, getah bening, dan cairan antar sel. Hanya jaringan integumen yang berinteraksi langsung dengan lingkungan manusia; semua sel lain diisolasi dari dunia luar, yang memungkinkan tubuh untuk menstandardisasi kondisi keberadaannya. Secara khusus, kemampuan untuk mempertahankan suhu tubuh yang konstan sekitar 37°C menjamin stabilitas proses metabolisme, karena semua reaksi biokimia yang merupakan inti metabolisme sangat bergantung pada suhu. Sama pentingnya untuk menjaga ketegangan oksigen, karbon dioksida, konsentrasi berbagai ion, dll secara konstan dalam media cair tubuh. Dalam kondisi keberadaan normal, termasuk selama adaptasi dan aktivitas, terjadi penyimpangan kecil pada parameter semacam ini, namun dengan cepat dihilangkan, dan lingkungan internal tubuh kembali ke norma yang stabil. Ahli fisiologi besar Perancis abad ke-19. Claude Bernard berpendapat: “Keteguhan lingkungan internal merupakan kondisi yang sangat diperlukan untuk kehidupan yang bebas.” Mekanisme fisiologis yang menjamin terpeliharanya lingkungan internal yang konstan disebut homeostatis, dan fenomena itu sendiri, yang mencerminkan kemampuan tubuh untuk mengatur sendiri lingkungan internal, disebut homeostasis. Istilah ini diperkenalkan pada tahun 1932 oleh W. Cannon, salah satu ahli fisiologi abad ke-20 yang, bersama dengan N.A. Bernstein, P.K. Anokhin dan N. Wiener, berdiri di awal mula ilmu kontrol - sibernetika. Istilah "homeostasis" digunakan tidak hanya dalam penelitian fisiologis, tetapi juga dalam penelitian sibernetik, karena menjaga keteguhan setiap karakteristik sistem yang kompleks adalah tujuan utama dari setiap pengendalian.
Peneliti luar biasa lainnya, K. Waddington, menarik perhatian pada fakta bahwa tubuh tidak hanya mampu mempertahankan stabilitas keadaan internalnya, tetapi juga keteguhan relatif dari karakteristik dinamis, yaitu jalannya proses dari waktu ke waktu. Fenomena ini, dengan analogi dengan homeostasis, disebut homeorez. Hal ini sangat penting bagi organisme yang tumbuh dan berkembang dan terdiri dari kenyataan bahwa organisme tersebut mampu mempertahankan (tentu saja dalam batas-batas tertentu) “saluran perkembangan” selama transformasi dinamisnya. Khususnya, jika seorang anak, karena sakit atau penurunan tajam kondisi kehidupan yang disebabkan oleh alasan sosial (perang, gempa bumi, dll.), tertinggal jauh dari teman-temannya yang biasanya berkembang, ini tidak berarti bahwa ketertinggalan tersebut berakibat fatal dan tidak dapat diubah. . Jika masa kejadian yang tidak menguntungkan berakhir dan anak memperoleh kondisi yang memadai untuk perkembangannya, maka baik dalam pertumbuhan maupun tingkat perkembangan fungsional ia segera menyusul teman-temannya dan di kemudian hari tidak berbeda jauh dengan mereka. Hal ini menjelaskan fakta bahwa anak-anak yang menderita penyakit serius pada usia dini seringkali tumbuh menjadi orang dewasa yang sehat dan proporsional. Homeorez memainkan peran penting baik dalam mengendalikan perkembangan ontogenetik dan dalam proses adaptasi. Sementara itu, mekanisme fisiologis homeoresis belum cukup dipelajari.
Bentuk pengaturan diri yang ketiga dari keteguhan tubuh adalah homeomorfosis - kemampuan untuk mempertahankan bentuk yang konstan. Ciri ini lebih merupakan ciri organisme dewasa, karena pertumbuhan dan perkembangan tidak sesuai dengan kekekalan bentuk. Namun jika dilihat dalam jangka waktu yang singkat, terutama pada masa terhambatnya pertumbuhan, maka kemampuan homeomorfosis juga dapat ditemukan pada anak. Intinya di dalam tubuh terjadi pergantian generasi sel-sel penyusunnya secara terus menerus. Sel tidak berumur panjang (satu-satunya pengecualian adalah sel saraf): umur normal sel tubuh adalah berminggu-minggu atau berbulan-bulan. Namun demikian, setiap sel generasi baru hampir persis mengulangi bentuk, ukuran, lokasi, dan, karenanya, sifat fungsional dari generasi sebelumnya. Mekanisme fisiologis khusus mencegah perubahan berat badan yang signifikan dalam kondisi puasa atau makan berlebihan. Khususnya, selama puasa, daya cerna nutrisi meningkat tajam, dan ketika makan berlebihan, sebaliknya, sebagian besar protein, lemak, dan karbohidrat yang disuplai dengan makanan “dibakar” tanpa manfaat apa pun bagi tubuh. Telah terbukti (N.A. Smirnova) bahwa pada orang dewasa, perubahan berat badan yang tajam dan signifikan (terutama karena jumlah lemak) ke segala arah merupakan tanda-tanda pasti kegagalan adaptasi, kelelahan dan menunjukkan penyakit fungsional tubuh. . Tubuh anak menjadi sangat sensitif terhadap pengaruh luar selama periode pertumbuhan paling pesat. Pelanggaran homeomorfosis sama buruknya dengan pelanggaran homeostasis dan homeoresis.
Konsep konstanta biologis. Tubuh adalah kompleks dari sejumlah besar zat berbeda. Selama hidup sel-sel tubuh, konsentrasi zat-zat tersebut dapat berubah secara signifikan, yang berarti terjadi perubahan lingkungan internal. Tidak terpikirkan jika sistem kendali tubuh dipaksa untuk memantau konsentrasi semua zat ini, yaitu. memiliki banyak sensor (reseptor), terus menganalisis keadaan saat ini, membuat keputusan pengendalian dan memantau efektivitasnya. Baik informasi maupun sumber energi tubuh tidak akan cukup untuk cara mengendalikan semua parameter. Oleh karena itu, tubuh dibatasi untuk memantau sejumlah kecil indikator paling signifikan, yang harus dipertahankan pada tingkat yang relatif konstan demi kesejahteraan sebagian besar sel tubuh. Parameter homeostatis yang paling ketat ini diubah menjadi “konstanta biologis”, dan kekekalannya kadang-kadang dijamin oleh fluktuasi yang cukup signifikan pada parameter lain yang tidak diklasifikasikan sebagai homeostatis. Dengan demikian, kadar hormon yang terlibat dalam pengaturan homeostasis dapat berubah dalam darah puluhan kali lipat tergantung pada keadaan lingkungan internal dan pengaruh faktor eksternal. Pada saat yang sama, parameter homeostasis hanya berubah sebesar 10-20%.
Konstanta biologis yang paling penting. Di antara konstanta biologis yang paling penting, yang pemeliharaannya pada tingkat yang relatif konstan, bertanggung jawab atas berbagai sistem fisiologis tubuh, harus disebutkan suhu tubuh, kadar glukosa darah, kandungan ion H+ dalam cairan tubuh, tegangan parsial oksigen dan karbon dioksida dalam jaringan.
Penyakit sebagai tanda atau akibat gangguan homeostatis. Hampir semua penyakit manusia berhubungan dengan gangguan homeostasis. Misalnya, pada banyak penyakit menular, serta dalam kasus proses inflamasi, homeostasis suhu dalam tubuh sangat terganggu: terjadi demam (demam), terkadang mengancam jiwa. Alasan gangguan homeostasis ini mungkin terletak pada karakteristik reaksi neuroendokrin dan gangguan aktivitas jaringan perifer. Dalam hal ini, manifestasi penyakit - suhu tinggi - merupakan konsekuensi dari pelanggaran homeostasis.
Biasanya, kondisi demam disertai dengan asidosis - pelanggaran keseimbangan asam basa dan pergeseran reaksi cairan tubuh ke sisi asam. Asidosis juga merupakan karakteristik dari semua penyakit yang berhubungan dengan kerusakan sistem kardiovaskular dan pernapasan (penyakit jantung dan pembuluh darah, lesi inflamasi dan alergi pada sistem bronkopulmoner, dll.). Asidosis sering kali menyertai jam-jam pertama kehidupan bayi baru lahir, terutama jika ia tidak dapat bernapas dengan normal segera setelah lahir. Untuk menghilangkan kondisi tersebut, bayi baru lahir ditempatkan di ruangan khusus dengan kandungan oksigen tinggi. Asidosis metabolik selama aktivitas otot yang berat dapat terjadi pada orang-orang dari segala usia dan memanifestasikan dirinya dalam sesak napas dan peningkatan keringat, serta nyeri otot. Setelah selesai bekerja, keadaan asidosis dapat bertahan dari beberapa menit hingga 2-3 hari, tergantung pada tingkat kelelahan, kebugaran dan efisiensi mekanisme homeostatis.
Penyakit yang sangat berbahaya yang menyebabkan terganggunya homeostasis air-garam, misalnya kolera, di mana sejumlah besar air dikeluarkan dari tubuh dan jaringan kehilangan sifat fungsionalnya. Banyak penyakit ginjal juga menyebabkan terganggunya homeostasis air-garam. Akibat beberapa penyakit ini, alkalosis dapat berkembang - peningkatan berlebihan konsentrasi zat basa dalam darah dan peningkatan pH (pergeseran ke sisi basa).
Dalam beberapa kasus, gangguan homeostasis kecil namun jangka panjang dapat menyebabkan berkembangnya penyakit tertentu. Dengan demikian, terdapat bukti bahwa konsumsi gula dan sumber karbohidrat lain yang berlebihan yang mengganggu homeostasis glukosa menyebabkan kerusakan pada pankreas, yang mengakibatkan seseorang terkena diabetes. Yang juga berbahaya adalah konsumsi berlebihan garam meja dan garam mineral lainnya, bumbu pedas, dll., yang menambah beban pada sistem ekskresi. Ginjal mungkin tidak mampu mengatasi banyaknya zat yang perlu dikeluarkan dari tubuh, sehingga mengakibatkan terganggunya homeostasis air-garam. Salah satu manifestasinya adalah edema - penumpukan cairan di jaringan lunak tubuh. Penyebab edema biasanya terletak pada ketidakcukupan sistem kardiovaskular, atau gangguan fungsi ginjal dan, sebagai akibatnya, metabolisme mineral.
