Wat is energie-homeostase?
Energiehomeostase beschrijft het vermogen van alle levende wezens om de stabiliteit van interne functies te handhaven. De meeste levende wezens vereisen bepaalde interne omstandigheden om te overleven. Een paar van deze factoren zijn interne temperatuur, lichaams-pH, metabolisme en verbruikte energie versus verbruikte energie. Veel planten en dieren, waaronder mensen, kunnen zich aanpassen aan verschillende omgevingen om homeostase van energie te behouden. Er zijn ook verschillende manieren waarop mensen hun lichaam kunnen helpen in balans te blijven.
Onder de meest gunstige omstandigheden zal de hoeveelheid energie die een organisme uitstoot gelijk zijn aan de hoeveelheid die het inneemt. Een eenvoudige formule om dit te illustreren is als volgt: Energie-inname = Energie verbruikt + Energie opgeslagen . Deze formule illustreert dat elk organisme, wanneer perfect uitgebalanceerd, bijna elke energie die wordt verbruikt door voeding die vervolgens wordt opgeslagen, zal vervangen. Perfecte energie homeostase is een eindeloze cyclus. Helaas ondersteunen omgevingsomstandigheden en beschikbare voeding meestal geen perfecte energiecyclus.
Het handhaven van interne energie-homeostase vereist vaak dat organismen zich aanpassen. Als ze dat niet doen, sterven ze. Reptielen zijn bijvoorbeeld koelbloedig, wat betekent dat ze hun eigen lichaamstemperatuur niet kunnen reguleren. Ze moeten van schaduw naar zon gaan om hun interne homeostase in evenwicht te brengen. De meeste reptielen leven ook in een tropisch, subtropisch of woestijnklimaat. Degenen die in een zeer koud klimaat worden geplaatst, kunnen zich niet aanpassen aan de plotselinge omgevingsverandering en vergaan.
Warmbloedige wezens hebben dit probleem meestal niet. Ze zijn meer aanpasbaar en kunnen meestal in gebieden met veranderende seizoenen leven. Harige dieren, bijvoorbeeld, groeien een dikke ondervacht van bont en voeden gulzig om een koellaag van vet aan te trekken tijdens koeler weer. Door deze veranderingen kan hun interne temperatuur worden gehandhaafd. Mensen passen zich meestal aan door de technologie van isolerende kleding, open haarden en verwarmingssystemen voor thuis. Met andere woorden, ze creëren micro-omgevingen die aan hun behoeften voldoen.
Planten behouden vaak energie-homeostase door de hoeveelheid voedingsstoffen die ze opnemen. In het voorjaar absorberen ze voedingsstoffen met een zeer hoge snelheid en groeien ze zeer snel om bloemen te produceren die hun soort later zullen verspreiden. In de zomer groeien ze langzamer en concentreren ze zich op het produceren van fruit. De herfst geeft aan dat planten energie naar binnen moeten gaan richten. In perioden van koeler weer behouden ze homeostase door ondergronds te groeien en gebruiken ze voedingsstoffen om hun wortelstelsel uit te breiden naar warmere en voedselrijke grond.
De inname van voedingsstoffen speelt ook een grote rol bij energiehomeostase. In een ideale situatie zou de hoeveelheid geconsumeerde voedingsstoffen gelijk zijn aan de hoeveelheid energie die een organisme verbruikt. In situaties waarin dit niet mogelijk is, behouden organismen vaak hun evenwicht door overtollige energie op te slaan wanneer voedingsstoffen worden opgenomen. Dit gebeurt meestal wanneer dieren zich voorbereiden op de winterslaap of wanneer een organisme geen voedingsstoffen van goede kwaliteit kan consumeren.