Wat is homeostase?
Homeostase verwijst naar de behoefte van het lichaam om een bepaalde evenwichtstoestand te bereiken en te behouden. De term werd voor het eerst bedacht door een psycholoog genaamd Walter Cannon in 1926. Meer specifiek is homeostase de neiging van het lichaam om interne toestanden, zoals temperatuur en bloedsuikerspiegel, op redelijk constante en stabiele niveaus te controleren en te handhaven.
Homeostase verwijst naar het vermogen van een organisme om verschillende fysiologische processen te reguleren om de interne toestand stabiel en in balans te houden. Deze processen vinden meestal plaats zonder ons bewuste bewustzijn.
Hoe wordt het onderhouden?
Je lichaam heeft setpoints voor verschillende dingen, waaronder temperatuur, gewicht, slaap, dorst en honger. Wanneer het niveau uit is, zal homeostase in uw lichaam werken om het te corrigeren. Bijvoorbeeld zweten als je het te warm krijgt of rillen als je het te koud krijgt.
Een prominente theorie van menselijke motivatie, bekend als de theorie van de reductie van de aandrijving, suggereert dat homeostatische onevenwichtigheden behoeften creëren. Deze behoeften om het evenwicht te herstellen, drijft mensen ertoe acties uit te voeren die het lichaam in zijn ideale staat terugbrengen.
Een andere manier om erover na te denken is als de thermostaat in uw huis of het airconditioningsysteem in uw auto. Eenmaal op een bepaald punt ingesteld, werken deze systemen om de interne toestanden op deze niveaus te houden. Wanneer de temperatuur in je huis daalt, gaat je oven aan en warmt de boel op tot de vooraf ingestelde temperatuur.
Op dezelfde manier, als er iets uit balans is in je lichaam, zullen er allerlei fysiologische reacties optreden totdat het setpoint weer is bereikt. Hier is hoe de primaire componenten van homeostase werken:
- stimulans: Een prikkel van een verandering in de omgeving schopt iets uit balans in het lichaam.
- receptor: De receptor reageert op de verandering door de controle-eenheid te informeren.
- Besturingseenheid: De regeleenheid geeft vervolgens de verandering door die nodig is om het lichaam weer in balans te brengen.
- Effector: De effector ontvangt deze informatie en handelt naar de verandering die nodig is.
Een negatieve feedbacklus zal het effect van de stimulus verminderen, terwijl een positieve feedbacklus het zal vergroten. Bij homeostase komen negatieve feedbackloops het meest voor, omdat het lichaam doorgaans probeert het effect van de stimulus te verminderen om het lichaam weer in evenwicht te brengen.
Soorten homeostatische regulering
Laten we eens kijken naar drie soorten homeostatische regulatie die in het lichaam plaatsvinden.
Thermoregulatie
Als je aan homeostase denkt, denk je misschien als eerste aan temperatuur. Het is een van de belangrijkste en meest voor de hand liggende homeostatische systemen. Het reguleren van de lichaamstemperatuur wordt thermoregulatie genoemd.
Alle organismen, van grote zoogdieren tot kleine bacteriën, moeten een ideale temperatuur behouden om te overleven. Sommige factoren die van invloed zijn op dit vermogen om een stabiele lichaamstemperatuur te handhaven, zijn onder meer hoe deze systemen worden gereguleerd en de totale grootte van het organisme.
- Endothermen: Sommige wezens, bekend als endothermen of "warmbloedige" dieren, bereiken dit via interne fysiologische processen. Vogels en zoogdieren (inclusief mensen) zijn endothermen.
- ectothermen: Andere wezens zijn ectothermen (ook bekend als "koelbloedig") en vertrouwen op externe bronnen om hun lichaamstemperatuur te regelen. Reptielen en amfibieën zijn beide ectothermen.
De informele termen "warmbloedig" en "koudbloedig" betekenen niet echt dat deze organismen verschillende bloedtemperaturen hebben. Deze termen verwijzen eenvoudigweg naar: hoe deze wezens behouden hun interne lichaamstemperatuur.
Thermoregulatie wordt ook beïnvloed door de grootte van een organisme, of meer specifiek, de oppervlakte-tot-volumeverhouding.
- Grote organismen: Grotere wezens hebben een veel groter lichaamsvolume, waardoor ze meer lichaamswarmte produceren.
- Kleine organismen: Kleinere dieren produceren daarentegen minder lichaamswarmte, maar hebben ook een hogere oppervlakte-volumeverhouding. Ze verliezen meer lichaamswarmte dan ze produceren, dus hun interne systemen moeten veel harder werken om een constante lichaamstemperatuur te behouden.
Osmoregulatie
Osmoregulatie streeft ernaar om de juiste hoeveelheid water en elektrolyten binnen en buiten de cellen in het lichaam te behouden. De balans van zout en water over membranen speelt een belangrijke rol, zoals bij osmose. In dit proces zijn de nieren verantwoordelijk voor het wegwerken van overtollig vocht, afval of elektrolyten. Osmoregulatie heeft ook invloed op de bloeddruk.
Chemische regelgeving
Je lichaam reguleert ook andere chemische mechanismen om systemen in balans te houden. Deze gebruiken hormonen als chemische signalen, bijvoorbeeld in het geval van bloedsuikerspiegels. In deze situatie zou de alvleesklier ofwel insuline afgeven, wanneer de bloedsuikerspiegels hoog zijn, of glucagon, wanneer de bloedsuikers laag zijn, om de homeostase te handhaven.
Impact van homeostase
Homeostase omvat zowel fysiologische als gedragsreacties. Qua gedrag zou je warme kleding of een stukje zonlicht kunnen zoeken als je het koud begint te krijgen. Als je het koud begint te krijgen, kun je je lichaam ook naar binnen krullen en je armen dicht bij je lichaam houden om de warmte binnen te houden.
Als endothermen bezitten mensen ook een aantal interne systemen die helpen bij het reguleren van de lichaamstemperatuur. Zoals je misschien al weet, hebben mensen een instelpunt voor de lichaamstemperatuur van 98,6 graden Fahrenheit. Wanneer uw lichaamstemperatuur onder dit punt zakt, veroorzaakt dit een aantal fysiologische reacties om het evenwicht te herstellen. Bloedvaten in de ledematen van het lichaam vernauwen zich om warmteverlies te voorkomen. Rillen helpt het lichaam ook om meer warmte te produceren.
Het lichaam reageert ook als de temperatuur boven de 98,6 graden komt. Is het je ooit opgevallen hoe je huid rood wordt als je het erg warm hebt? Dit is je lichaam dat probeert de temperatuurbalans te herstellen. Als je het te warm hebt, verwijden je bloedvaten zich om meer lichaamswarmte af te geven. Transpiratie is een andere veelvoorkomende manier om lichaamswarmte te verminderen, daarom ben je vaak rood en bezweet op een erg warme dag.