Homeostáza je proces fyziologickej stability živého organizmu, zatiaľ čo allostáza charakterizuje mechanizmy, ktoré túto rovnováhu zaručujú
Obrázok: Robina Weermeijer v snímke Unsplash
Termín „homeostáza“ sa používa na označenie vlastnosti organizmu zostať v rovnováhe bez ohľadu na zmeny, ku ktorým dochádza vo vonkajšom prostredí. Slovo, ktoré vytvoril lekár a fyziológ Walter Cannon, pochádza z gréckych radikálov homeo (rovnakých) a stagnácie (zostať) a bolo inšpirované myšlienkou pevného vnútorného prostredia, ktorú navrhol Claude Bernard. Pojem „allostáza“ vytvorili Peter Sterling a Joseph Eyer a obsahuje mechanizmy a nástroje, ktoré zaručujú vznik a údržbu homeostázy.
Homeostázu zaručujú určité fyziologické procesy, ktoré sa vyskytujú v organizmoch koordinovane. Mechanizmy, ktoré kontrolujú telesnú teplotu, pH, objem telesných tekutín, krvný tlak, srdcovú frekvenciu a koncentráciu prvkov v krvi, sú hlavnými alostatickými nástrojmi používanými na kontrolu fyziologickej rovnováhy. Všeobecne tieto mechanizmy fungujú prostredníctvom negatívnej spätnej väzby, ktorá pôsobí na zníženie určitého stimulu a zabezpečenie správnej rovnováhy tela.
Príkladom negatívnej spätnej väzby je regulácia teploty. Keď cvičíme fyzickú aktivitu, naša telesná teplota má tendenciu stúpať. Túto zmenu však zachytáva nervový systém, ktorý spúšťa uvoľňovanie potu, ktorý je zodpovedný za ochladzovanie nášho tela pri jeho odparovaní.
Stresová reakcia: homeostáza a alostáza
Tvárou v tvár každodennej situácii môže živá bytosť prejavovať niekoľko správaní, ktoré sa líšia podľa genetických faktorov, predchádzajúcich skúseností, schopností fyzickej a fyziologickej reakcie. Týmto spôsobom sa vytvára veľké množstvo vzájomných vzťahov, ktoré sa snažia nájsť najvhodnejšiu reakciu na konkrétnu situáciu, ktorá prelomila homeostázu. Odpovede môžu byť fyziologické, vyvolané nervovým systémom, alebo behaviorálne súvisiace so zdravím.
Každý druh si vyvíja svoje vlastné adaptačné mechanizmy, ale každá bytosť môže mať v rámci rovnakého druhu odlišné prejavy. Tvárou v tvár stimulu môže byť model správania daného druhu rovnaký (napríklad únik pred predátorom), aktivovaný rovnakými fyziologickými systémami (napríklad vylučovaním adrenalínu), ale vždy sprevádzaný vlastnými vlastnosťami jednotlivca.
Pod chronickým stresom vyvolaným prítomnosťou predátorov si dravé vtáky vyvinuli súbor adaptívnych fyziologických reakcií, aby sa nimi nezožrali. Príklady alostatických nástrojov prijatých týmito vtákmi sú zvýšenie metabolických rýchlostí a pridelenie zdrojov na podporu núdzových funkcií.
Ostatné vtáky nevykazujú tento typ správania pred svojimi predátormi, pretože si vyvinuli ďalšie obranné nástroje na ich zvládnutie. Preto organizmy podľa svojich rozdielov a predchádzajúcich skúseností narábajú odlišne s podnetmi schopnými narušiť homeostázu.
Historicky sa termín homeostáza používa na definovanie „stability fyziologického systému, ktorý udržuje život“. Tento proces zostáva nepružný a v malom rozsahu. Po ich prekročení spôsobujú ich limity narušenie rovnováhy, čo vedie k nezlučiteľnosti so životom. Pojem allostáza, ktorý vytvorili Peter Sterling a Joseph Eyer, možno definovať ako „organickú úpravu predvídateľných a nepredvídateľných udalostí“.
K fyziologickej reakcii vždy dochádza v reakcii na podnet, ktorý spôsobí rozpad homeostázy. Takže pôsobenie na jednotlivca, či už psychického alebo fyzického pôvodu, bude mať ako odpoveď odchýlku od homeostázy a následnú alostatickú reakciu na obnovenie rovnováhy.
Stres je príkladom spoločného podnetu v každodennom živote ľudí a zodpovedá skutočnej alebo vymyslenej udalosti, ktorá ohrozuje homeostázu a vyžaduje alostatickú odpoveď tela. Z hľadiska sociálnej epidemiológie stresové faktory pochádzajú zo sociálnych procesov, ako sú vzdelávanie, podmienky prostredia, pracovné podmienky, mzdy, podpora a prístup k zdraviu. Tieto faktory vytvárajú následky alebo sa pridávajú k iným, ktoré sú už začlenené do každodenného života jednotlivca.
Alostatické zaťaženie
Množstvo metabolickej energie potrebné pre daný fyziologický mechanizmus na udržanie homeostázy sa nazýva alostatický náboj. Dekompenzácia homeostázy v dôsledku alostatického preťaženia niektorých obranných nástrojov organizmu môže spôsobiť niekoľko poškodení zdravia. Inými slovami, keď telo strávi viac energie, ako by malo, na zvrátenie stimulu, ktorý narušil rovnováhu, dôjde k alostatickému preťaženiu, ktoré zvyšuje riziko ochorenia.
Očakávania odpovede na stimul môžu byť pozitívne, negatívne alebo neutrálne. Ak sú reakcie pozitívne a ukončia cyklus agresií, návratom k homeostáze, zdravie jednotlivca nie je ohrozené. Naopak, keď sa alostatické zaťaženie udržiava dlhší čas alebo nedôjde k adaptívnej reakcii, ktorá by ukončila cyklus agresií, máme alostatické preťaženie a následné poškodenie zdravia.
Toto poškodenie sa môže prejaviť niekoľkými spôsobmi na pozadí straty tkaniva (degenerácie), precitlivenosti, funkčného preťaženia (hypertenzia) alebo psychických porúch (úzkosť, depresia). Denné stresy môžu súvisieť s nástupom alebo zhoršením príznakov spôsobených týmto poškodením.
Dôležitosť homeostázy a alostázy
Udržiavanie vnútorného prostredia v rovnováhe je nevyhnutné pre správne fungovanie systémov, ktoré tvoria telo akejkoľvek živej bytosti. Enzýmy sú napríklad látky, ktoré pôsobia ako biologické katalyzátory a urýchľujú rýchlosť rôznych reakcií. Na výkon svojej funkcie potrebujú primerané prostredie s teplotou a pH v normálnom rozmedzí. Preto je vyvážené telo zdravé telo.
