Verstehen Sie die Prozesse der Homöostase und Allostase

Die Homöostase ist der Prozess der physiologischen Stabilität eines lebenden Organismus, während die Allostase die Mechanismen charakterisiert, die dieses Gleichgewicht gewährleisten

Homöostase und Allostase

Bild: Robina Weermeijer in Unsplash

Der Begriff "Homöostase" bezeichnet die Eigenschaft eines Organismus, unabhängig von den Veränderungen in der äußeren Umgebung im Gleichgewicht zu bleiben. Das vom Arzt und Physiologen Walter Cannon geprägte Wort leitet sich von den griechischen Radikalen homeo (dasselbe) und stasis (bleiben) ab und wurde von der von Claude Bernard vorgeschlagenen Idee einer festen inneren Umgebung inspiriert. Das Konzept der "Allostase" wurde von Peter Sterling und Joseph Eyer entwickelt und charakterisiert die Mechanismen und Werkzeuge, die die Etablierung und Aufrechterhaltung der Homöostase gewährleisten.

Die Homöostase wird durch bestimmte physiologische Prozesse gewährleistet, die in Organismen koordiniert ablaufen. Die Mechanismen, die die Körpertemperatur, den pH-Wert, das Volumen der Körperflüssigkeiten, den Blutdruck, die Herzfrequenz und die Konzentration der Elemente im Blut steuern, sind die wichtigsten allostatischen Instrumente zur Steuerung des physiologischen Gleichgewichts. Im Allgemeinen wirken diese Mechanismen durch negatives Feedback, das einen bestimmten Reiz reduziert und das richtige Gleichgewicht für den Körper sicherstellt.

Die Temperaturregelung ist ein Beispiel für eine negative Rückkopplung. Wenn wir körperliche Aktivität üben, steigt unsere Körpertemperatur tendenziell an. Diese Veränderung wird jedoch vom Nervensystem aufgenommen, das die Freisetzung von Schweiß auslöst, der für die Kühlung unseres Körpers beim Verdampfen verantwortlich ist.

Stressreaktion: Homöostase und Allostase

Angesichts einer täglichen Situation kann ein Lebewesen verschiedene Verhaltensweisen ausdrücken, die je nach genetischen Faktoren, früheren Erfahrungen, physischen und physiologischen Reaktionsfähigkeiten variieren. Auf diese Weise wird eine große Anzahl von Wechselbeziehungen gebildet, um die am besten geeignete Antwort auf diese spezielle Situation zu finden, die die Homöostase gebrochen hat. Reaktionen können physiologisch, vom Nervensystem hervorgerufen oder verhaltensbezogen sein.

Jede Art entwickelt ihre eigenen Anpassungsmechanismen, aber jedes Wesen kann innerhalb derselben Art unterschiedliche Ausdrücke haben. Angesichts eines Stimulus kann das Verhaltensmuster einer bestimmten Spezies das gleiche sein (z. B. Flucht vor einem Raubtier), das von denselben physiologischen Systemen (wie der Adrenalinsekretion) aktiviert wird, jedoch immer von den eigenen Merkmalen des Individuums begleitet wird.

Unter chronischem Stress, der durch die Anwesenheit von Raubtieren hervorgerufen wurde, entwickelten Greifvögel eine Reihe adaptiver physiologischer Reaktionen, um zu vermeiden, von ihnen gefressen zu werden. Der Anstieg der Stoffwechselraten und die Zuweisung von Ressourcen zur Unterstützung von Notfallfunktionen sind Beispiele für allostatische Instrumente, die von diesen Vögeln eingesetzt werden.

Andere Vögel zeigen diese Art von Verhalten nicht vor ihren Raubtieren, da sie andere Verteidigungsinstrumente entwickelt haben, um mit ihnen umzugehen. Daher gehen Organismen aufgrund ihrer Unterschiede und früheren Erfahrungen unterschiedlich mit Reizen um, die die Homöostase brechen können.

In der Vergangenheit wurde der Begriff Homöostase verwendet, um „die Stabilität des physiologischen Systems zu definieren, das das Leben erhält“. Dieser Prozess bleibt starr und in einem kleinen Bereich. Wenn sie überschritten werden, verursachen ihre Grenzen eine Störung des Gleichgewichts, was zu einer Unvereinbarkeit mit dem Leben führt. Das von Peter Sterling und Joseph Eyer konzipierte Konzept der Allostase kann als „organische Anpassung an vorhersehbare und unvorhersehbare Ereignisse“ definiert werden.

Eine physiologische Reaktion tritt immer als Reaktion auf einen Reiz auf, der einen Zusammenbruch der Homöostase verursacht. Eine Handlung auf das Individuum, ob psychischer oder physischer Herkunft, hat also als Reaktion die Abweichung von der Homöostase und eine daraus resultierende allostatische Reaktion zur Wiederherstellung des Gleichgewichts zur Folge.

Stress ist ein Beispiel für einen häufigen Reiz im täglichen Leben der Menschen und entspricht einem realen oder imaginären Ereignis, das die Homöostase bedroht und eine allostatische Reaktion des Körpers erfordert. Aus Sicht der sozialen Epidemiologie stammen Stressfaktoren aus sozialen Prozessen wie Bildung, Umweltbedingungen, Arbeitsbedingungen, Löhnen, Unterstützung und Zugang zur Gesundheit. Diese Faktoren haben Konsequenzen oder schließen sich anderen an, die bereits in das tägliche Leben des Einzelnen integriert sind.

Allostatische Belastung

Die Menge an Stoffwechselenergie, die für einen bestimmten physiologischen Mechanismus zur Aufrechterhaltung der Homöostase erforderlich ist, wird als allostatische Ladung bezeichnet. Die Dekompensation der Homöostase aufgrund der allostatischen Überlastung in einem Abwehrinstrument des Organismus kann mehrere Gesundheitsschäden verursachen. Mit anderen Worten, wenn der Körper mehr Energie verbraucht, als er sollte, um den Reiz umzukehren, der sein Gleichgewicht gestört hat, tritt eine allostatische Überlastung auf, die das Krankheitsrisiko erhöht.

Die Erwartungen an die Reaktion auf einen Reiz können positiv, negativ oder neutral sein. Wenn die Reaktionen positiv sind und einen Zyklus von Aggressionen beenden und zur Homöostase zurückkehren, ist die Gesundheit des Einzelnen nicht gefährdet. Im Gegenteil, wenn die allostatische Belastung über lange Zeiträume aufrechterhalten wird oder die adaptive Reaktion, die den Aggressionszyklus beenden würde, nicht auftritt, haben wir die allostatische Überlastung und die daraus resultierende Gesundheitsschädigung.

Dieser Schaden kann sich auf verschiedene Weise manifestieren, vor dem Hintergrund von Gewebeverlust (Degeneration), Überempfindlichkeit, funktioneller Überlastung (Hypertonie) oder psychischen Störungen (Angst, Depression). Täglicher Stress kann mit dem Auftreten oder der Verschlechterung von Symptomen zusammenhängen, die durch diesen Schaden verursacht werden.

Bedeutung der Homöostase und Allostase

Das Gleichgewicht der inneren Umgebung ist für das reibungslose Funktionieren der Systeme, aus denen der Körper eines Lebewesens besteht, von wesentlicher Bedeutung. Enzyme sind beispielsweise Substanzen, die als biologische Katalysatoren wirken und die Geschwindigkeit verschiedener Reaktionen beschleunigen. Um ihre Funktion erfüllen zu können, benötigen sie eine angemessene Umgebung mit Temperatur und pH-Wert in einem normalen Bereich. Ein ausgeglichener Körper ist daher ein gesunder Körper.