להבין את תהליכי ההומאוסטזיס והאלוסטאזיס

הומאוסטזיס הוא תהליך היציבות הפיזיולוגית של אורגניזם חי, בעוד אלוסטזיס מאפיין את המנגנונים המבטיחים איזון זה

תמונה: רובינה וורמאייר באונסקלאש

המונח "הומאוסטזיס" משמש לציון תכונה של אורגניזם להישאר באיזון, ללא קשר לשינויים המתרחשים בסביבה החיצונית. המילה נטבעה על ידי הרופא והפיזיולוג וולטר קנון, ומקורם של הרדיקלים היוונים הומאו (אותו דבר) וקיפאון (להישאר) והשראה מהרעיון של סביבה פנימית קבועה שהציע קלוד ברנרד. את המושג "אלוסטאזיס" הגו פיטר סטרלינג וג'וזף אייר ומאפיינים את המנגנונים והכלים המבטיחים הקמה ותחזוקה של הומאוסטזיס.

ההומאוסטזיס מובטח על ידי תהליכים פיזיולוגיים מסוימים, המתרחשים באורגניזמים באופן מתואם. המנגנונים השולטים בטמפרטורת הגוף, ה- pH, נפח נוזלי הגוף, לחץ הדם, קצב הלב וריכוז האלמנטים בדם הם הכלים האלוסטטיים העיקריים המשמשים לשליטה על האיזון הפיזיולוגי. באופן כללי, מנגנונים אלה פועלים באמצעות משוב שלילי, הפועל להפחתת גירוי מסוים, ומבטיח את האיזון הנכון לגוף.

בקרת טמפרטורה היא דוגמה למשוב שלילי. כאשר אנו מתרגלים פעילות גופנית, טמפרטורת גופנו נוטה לעלות. עם זאת, שינוי זה נתפס על ידי מערכת העצבים, המפעילה שחרור זיעה, האחראית על קירור גופנו עם התאדותו.

תגובת לחץ: הומאוסטזיס ואלוסטאזיס

אל מול מצב יומיומי, יצור חי יכול לבטא התנהגויות שונות, המשתנות בהתאם לגורמים גנטיים, חוויות קודמות, יכולות תגובה פיזיות ופיזיולוגיות. באופן זה נוצרים מספר רב של יחסי גומלין המחפשים את התגובה המתאימה ביותר לאותו מצב מסוים ששבר את ההומאוסטזיס. התגובות יכולות להיות פיזיולוגיות, המיוצרות על ידי מערכת העצבים, או התנהגותיות, הקשורות לבריאות.

כל מין מפתח מנגנוני הסתגלות משלו, אך לכל ישות יכולים להיות ביטויים שונים בתוך אותו המין. מול גירוי, דפוס ההתנהגות של מין נתון עשוי להיות זהה (למשל, בריחה מטורף), המופעל על ידי אותן מערכות פיזיולוגיות (כגון הפרשת אדרנלין), אך תמיד מלווה במאפיינים של הפרט עצמו.

במתח כרוני הנגרם על ידי נוכחותם של טורפים, עופות דורסים פיתחו מערך תגובות פיזיולוגיות מסתגלות כדי להימנע מאכילתם. העלייה בשיעורי חילוף החומרים והקצאת המשאבים לתמיכה בתפקודי חירום הם דוגמאות לכלים אלסטטיים שאומצו על ידי ציפורים אלה.

ציפורים אחרות אינן מפגינות התנהגות מסוג זה מול טורפיהם, לאחר שפיתחו כלי הגנה אחרים להתמודד איתן. לכן, אורגניזמים, על פי ההבדלים שלהם והתנסויותיהם הקודמות, מתמודדים בצורה שונה עם גירויים המסוגלים לשבש את ההומאוסטזיס.

מבחינה היסטורית, המונח הומאוסטזיס שימש להגדרת "יציבות המערכת הפיזיולוגית השומרת על החיים". תהליך זה נותר נוקשה ובטווח קטן. כאשר חורגים אותם, גבולותיהם גורמים לשיבוש האיזון, מה שמוביל לאי התאמה לחיים. ניתן להגדיר את מושג האלוסטאזיס, שהגה פיטר סטרלינג וג'וזף אייר, כ"ההתאמה האורגנית לאירועים צפויים ובלתי צפויים ".

תגובה פיזיולוגית מתרחשת תמיד בתגובה לגירוי הגורם לפירוק ההומאוסטזיס. לפיכך, פעולה על הפרט, בין אם היא ממוצא פסיכולוגי או פיזי, תהיה כתגובה לסטייה מההומאוסטזיס וכתוצאה מכך תגובה אלוסטטית להחזרת האיזון.

לחץ הוא דוגמה לגירוי נפוץ בחיי היומיום של אנשים ומתאים לאירוע אמיתי או דמיוני המאיים על הומאוסטזיס, הדורש תגובה אלוסטטית מהגוף. מנקודת המבט של האפידמיולוגיה החברתית, גורמי לחץ מקורם בתהליכים חברתיים כמו חינוך, תנאים סביבתיים, תנאי עבודה, שכר עבודה, תמיכה וגישה לבריאות. גורמים אלה מייצרים השלכות או מצטרפים לאחרים שכבר שולבו בחיי היומיום של הפרט.

עומס אלסטטי

כמות האנרגיה המטבולית הנדרשת למנגנון פיזיולוגי נתון לשמירה על הומאוסטזיס נקראת המטען האלוסטטי. הפירוק של ההומאוסטזיס בגלל העומס האלוסטטי בכלי הגנה כלשהו של האורגניזם עלול לגרום למספר נזקים לבריאות. במילים אחרות, כאשר הגוף מוציא יותר אנרגיה ממה שהוא אמור להפוך את הגירוי ששבר את שיווי המשקל שלו, מתרחש עומס אלוסטטי, שמגדיל את הסיכון למחלות.

הציפיות לתגובה לגירוי יכולות להיות חיוביות, שליליות או ניטרליות. כאשר התשובות חיוביות ומסיימות מעגל של תוקפנות, החוזרים להומאוסטזיס, בריאותו של הפרט אינה מסכנת. ההפך, כאשר העומס האלוסטטי נשמר לתקופות ארוכות או שהתגובה ההסתגלותית שתסיים את מעגל התוקפנות אינה מתרחשת, יש לנו את העומס האלוסטטי ואת הנזק הבריאותי הנובע מכך.

נזק זה יכול להתבטא בכמה דרכים, על רקע אובדן רקמות (ניוון), רגישות יתר, עומס יתר תפקודי (יתר לחץ דם) או הפרעות נפשיות (חרדה, דיכאון). לחצים יומיומיים יכולים להיות קשורים להופעתם או להחמרתם של הסימפטומים הנגרמים כתוצאה מנזק זה.

חשיבות ההומאוסטזיס והאלוסטאזיס

שמירה על איזון הסביבה הפנימית חיונית לתפקוד תקין של המערכות המרכיבות את גוף כל יצור חי. אנזימים, למשל, הם חומרים הפועלים כזרזים ביולוגיים, המאיצים את מהירות התגובות השונות. כדי למלא את תפקידם, הם זקוקים לסביבה נאותה, עם טמפרטורה ו- pH בטווח תקין. לכן, גוף מאוזן הוא גוף בריא.