Hvad er forholdet mellem homeostase og metabolisme?
Homeostase henviser til opretholdelse af en stabil indre temperatur og miljø, der gør det muligt for systemerne i kroppen, specifikt metabolisme, at arbejde til maksimal effektivitet. Metabolisme er mængden af energi, som kroppen udtrækker, opbevarer og bruger til at vedligeholde sig selv. Forholdet mellem homeostase og metabolisme er sådan, at homeostase er påkrævet for, at stofskiftet fungerer effektivt, og effektiv metabolisme er en måde, hvorpå kroppen opretholder homeostase.
Forbindelsen mellem homeostase og metabolisme er tæt ved, at hvis der er en afbrydelse i homeostase, vil metabolismen blive påvirket negativt. Metabolisme afhænger af enzymers arbejde med at katalysere de kemiske reaktioner, der er nødvendige for nedbrydning af mad til energi. Enzymer kan ikke arbejde, medmindre kroppen holdes ved en konstant temperatur. Homeostase skal opretholdes i cellerne for at de reaktioner, der kræves af stofskifte, kan finde sted. Hvis temperaturen er for høj, stopper enzymerne. skulle det være for lavt, øges reaktionshastigheden, hvilket kan være lige så skadeligt.
Optimal metabolisk effektivitet opretholdes af den negative feedback-loop, som homeostase fungerer ved. Hvis sensorer i kroppen opdager, at en variabel såsom temperatur eller pH-niveau er uden for det smalle acceptable interval, advarer det controllere såsom hypothalamus i hjernen eller et af de andre organer i kroppen for at advare effekterne, såsom blodkar, huden eller hormonerne til handling. På denne måde stabiliseres forholdet mellem homeostase og metabolisme.
De indre forhold i kroppen, der skal forblive stabile, inkluderer kropstemperatur, pH-niveau og glukoseniveau. Disse faktorer opretholdes i et normalt interval, medmindre der er en opbygning af toksiner; i hvilket tilfælde forstyrres homeostase og stofskifte, og sygdommen resulterer. Opretholdelse af en stabil temperatur styres af antagonistiske mekanismer, der inkluderer effektorer, såsom de glatte muskler i hudens arterioler eller svedkirtler, hvis rolle er at øge kropstemperaturen, hvis eksterne forhold er kolde, eller kroppen har brug for at bekæmpe en virus og andre, der sænker den, når solen kommer ud, eller virusen besejres af immunsystemet. Regulatorer sænker og øger pH-niveauet, og hormoner reducerer og øger glukosen i blodet efter behov.