Homeostasis Nedir?

  Homeostasis, Yunancada “aynı” ve “sabit” kelimelerinden köken alır ve canlıların hayatta kalmak, istikrarlı koşulları sürdürebilmek için kullandıkları işlemleri ifade eder. Amerika’nın en iyi fizyolog ve nörolog hekimlerinden ve 20. yüzyılın en saygın bilim insanlarından biri olan Walter Cannon tarafından 1926 yılında ortaya konulan homeostasis kavramı yine kendisi tarafından 1930 yılında geliştirilmiş, vücudun diğer temel değişkenlerin yanı sıra sıcaklığını nasıl koruduğunu açıklanmıştır. W.Cannon yazmış olduğu “Bedenin Bilgeliği” adlı kitapta insan vücudunun sabit sıcaklık seviyelerini ve kanın su, tuz, şeker, protein, yağ, kalsiyum ve oksijen içeriği gibi diğer hayati koşulları nasıl koruduğunu anlatmaktadır. Teknik açıdan bakılırsa homeostasis, canlı organizmaların yaşamsal dengelerini korumak için yürüttüğü süreçleri tanımlayan genel bir terimdir. Homeostazi temel olarak en küçük tek hücrelilerde, böceklerde, akla gelebilecek her çeşit canlıda var olan, gezegenimiz Dünya’da yaşamın ve dengenin sürmesini sağlayan bir koruma biçimini ifade eder.

Biyolojinin Anahtar Kavramı: Homeostasis 

Genel anlamda stabiliteyi, dengeyi ifade eden homeoatssis (homeostazi) biyolojinin anahtar kavramlarındandır. Canlı vücudunda gerçekleşen her türlü değişikliğe karşı var olan denge korunmalıdır. Örneğin kış ortasında dışarı çıksanız da, dünyanın geri kalanı donmuş olsa da vücut sıcaklığınız sabit kalır.

Homeostazinin Temel Adımları

Homeostazinin temel yapısının daha iyi anlaşılabilmesi için genel bölümleri bilinmelidir. Son derece karmaşık olan homeostazi süreci 4 temel adımla yürütülür.
1-Değişiklik
2-Reseptör
3-Kontrol merkezi
4-Efektör

1-Değişiklik
Vücut üzerinde büyük ölçekli etkilere neden olan homaostazi hücresel düzeyde çalışır. Vücudun iç ya da dış ortamında yaşanan her türlü değişiklik homeostatik tepkiyi başlatır.

2-Reseptör
Reseptör ya da alıcı yapılar meydana gelen değişimleri belirler. Alınan bilgiler kontrol ya da entegrasyon merkezlerine gönderilir ve buralarda işlenir. Örneğin derideki sıcaklık algılayan reseptörler bilgileri beyindeki özel bölgelere iletir. Kan damarları ve ter bezleri sıcaklığın ayarlanmasıyla ilgili faaliyetlerde bulunur.

3-Kontrol Merkezi
Böbrek, cilt, pankreas, karaciğer, kalp, kan, el ya da ayak başparmağı gibi akılınıza gelebilecek her yerde bulunan reseptörler değişimleri belirledikten sonra kontrol merkezlerine sinirlerle haber gönderir. Vücuttaki tüm kontrol merkezleri beyinden yönetilse de sıcaklık, tuz, su, şeker dengesinin ayarlanması gibi homeostatik kontrol merkezleri hipotalamustadır. Reseptörlerden sinir impusları alındığında, beyin tarafından organlara ya da dokulara normale dönülmesi için talimat gönderilir.

4-Efektör
Efektörler kontrol merkezinden gelen emirlere uyar ve bir cevap oluşturur. Cevaplar uyarıcıya ya karşı çıkacak ya da onları artıracak şekildedir. Cevaplar son derece hızlı verilir. Çünkü bazı sinir impulsları 3.500 m/s’den daha hızlı, saatte yaklaşık 8.000 mil hızla ilerler.

Vücuttaki Homeostazi

Homeostazi vücutta kan basıncı, kalp atış hızı, solunum hızı, kan şekeri, besin, tuz ve su seviyelerini korumak gibi çeşitli düzenlemeler yapar.

Sıcaklığın Dengelenmesi

Vücut sıcaklığını ayarlayan merkez beynin hipotalamus adlı kısmındadır. Beyine ulaşan kan akımı yoluyla sıcaklığa ait bilgiler alınır. Hipotalamusa solunum hızı, kan şekerinin düzeyi, metabolizma hızı gibi verilerinin analiz sonuçlarıyla ilgili sinyaller de ulaşır. İnsan vücudunun sıcaklığının biyolojik kontrolü iyi bir homeostazi örneğidir. İnsanların vücut sıcaklığı sabittir. Normal koşullarda insan vücudunun sıcaklığı ( hastalık durumu yok ise) +36,5 ile +37 santigrat derece civarındadır. Metabolik hızın artmasına yol açan hormonal değişikliklerin ya da çeşitli hastalıkların varlığında vücut sıcaklığının değerleri etkilenir.

Dış ortamın sıcaklığı her zaman vücut sıcaklığı kadar olmadığından vücut sürekli farklı deri ve solunum gibi farklı yollarla ısı kaybeder. Sıcaklık kaybına karşı koyabilmek için soğuk ortamlarda vücudun titrer ve tüyler diken diken olur. Ayrıca terleme azaltılır, arteriyollerin yapısındaki düz kaslar daralır ve ekstremitelere giden kan miktarı düşürülür. Homeoatazi sayesinde ayak parmakları biraz üşüse hatta uyuşsa bile ısı kaybını azaltan bu tür önlemlerle vücut sıcaklığı sabit tutulur.

Sıcaklık normalin üzerine çıktığında da farklı homeostatik regülasyon mekanizmaları ile sabitlik sağlanmaya çalışılır. Bu durumda kan damarları genişler, cildin yüzeyinden geçen kandan fazla ısı dışarı verilir. Terleme de fiziksel bir tepkidir. Terleme sonucunda cilt üzerindeki suyu buharlaştırılır ve vücut soğutulur.

Kanın Kimyası

Kandaki glikoz seviyesinin uygun düzeyde korunması enerji üretimi ve dağıtımı için esastır. Yediğimiz, içtiğimiz, yaptığımız her şey besin havuzumuzu ve enerji depolarımızı etkilemektedir. O halde kanın bileşimini sabit tutmaya yönelik homeostazi süreci sürekli işleyecektir.

Sağlıklı kalınabilmesi için kandaki glikoz şekeri seviyesi normal düzeyde tutulmalıdır. Kanın glikoz (şeker) seviyesi normalin altına inerse ya da üstüne yükselirse pankreastan salgılanan insülin ve glukagon hormonları devreye girer. Glikoz çok yükselirse insülin hormonu glikozu karaciğere ve dokulara göndererek normal seviyeye düşürür. Glikoz seviyesi çok düşerse bu defa da glukagon hormonu varlığında karaciğerde depolanmış glikojen glikoza çevrilir ve kana geçer. Böylece kan seviyesi yeniden normal seviyesine kavuşur. Homeostatik dengesizlikler mevcutsa bazı maddelerin azlığı ya da çokluğu nedeniyle çeşitli hastalıklar ortaya çıkar. Özellikle Tip 1 diyabet endokrin sistemin kan şeker seviyesini koruyamamasının sonucudur.

Kanda şeker dışında asitler, bazlar, mineraller gibi birçok kimyasal madde bulunur ve her birinin miktarı dengeli olmalıdır. Örneğin kemiklere sağlamlık kazandıran temel minerallerden biri olan kalsiyumun kandaki dengesi paratiroit ve tiroit bezlerinin hormonlarıyla sağlanır. Dengenin kurulmasında iskelet sistemi, sindirim sistemi (bağırsaklar) ve böbrekler salgı bezleriyle senkronize biçimde çalışır. Denge üzerinde D vitamini de oldukça etkilidir.

Vücuttaki Su ve Tuz Dengesi

Vücuttaki su ve tuz dengelerinin korunması hücrelerin temel işleyişi için kritik önem taşır. Böbreklerin idrar üretimini artırarak su seviyesini azaltır. Fazla tuz alımında da kan dokuların suyunu emer, ödem oluşur. Bunun engellenebilmesi için de böbrekler yine idrar miktarını artırır. İdrar atımıyla fazla tuz da uzaklaştırılır.

Kan Basıncının Ayarlanması

Kan basıncının ayarlanması homeostazinin en karmaşık yönlerinden biridir. Kan basıncını dengelemek, sağlıklı düzeyde tutabilmek için adrenal bezler (böbreküstü bezleri), medulla oblongata (omurilik soğanı), sempatik ve parasempatik sinir sistemleri birlikte çalışır. Kandaki basınç değişimleri reseptörler tarafından algılanır, bilgiler işlenmesi için beyine gönderilir. Kalbe gelen sinirsel uyarılar ve hormonlar yardımıyla kan basıncı ya artırılır ya da düşürülür.

Solunum ve Oksijen Seviyesi

Hücre, doku ve organlar yeterli oksijen alamazsa görevlerini etkili bir şekilde yürütemez. Dinlenme sırasında solunum hızı ve oksijen alımı sabitlenir. Aktiflik arttığında kontrol merkezleri devreye girerek solunum hızını ve tansiyonu yükseltir. Solunumun hızlanmasıyla akciğerler daha fazla oksijen alır, kalp daha fazla kan pompalayarak oksijeni dokulara ulaştırır. Bedendeki sistemler düzgün çalışıyorsa homeostazi kaçınılmaz ve otomatik olacaktır.

Kaynakça:
http://homeostasi.nedir.org
http://www.bilgiyasam.com
https://www.scienceabc.com

Yazar: Müşerref Özdaş