Wat is fysiologische homeostase?
Fysiologische homeostase is een toestand van interne stabiliteit die wordt bereikt door specifieke mechanismen en fysiologische cycli in een levend systeem. Claude Bernard, een Franse wetenschapper, was een van de eersten die het belang van fysiologische homeostase in de jaren 1860 onder woorden bracht en uitdrukte. Hij veronderstelde dat een levend organisme niet alleen bestaat en zijn voortbestaan alleen te danken heeft aan de buitenomgeving, maar aan een interne atmosfeer die in stand wordt gehouden door de circulatie van elementen die als geheel samenwerken. De functie van de lever, de nieren en de hersenen behoren tot de belangrijkste elementen in de fysiologische homeostase van de mens. Wanneer een gezonde toestand niet wordt gehandhaafd, kan het lichaam lijden en soms bezwijken aan ziekten zoals diabetes en jicht vanwege homeostatische onbalans.
Thermoregulatie, die van groot belang is voor het overleven van de mens, is een goed voorbeeld van het mechanisme van fysiologische homeostase. Het grootste deel van de lichaamswarmte wordt gegenereerd in de diepe organen van het lichaam, het meest productief door de lever. Als het lichaam snel begint op te warmen of af te koelen, treedt het homeostatische mechanisme in werking. De eerste stap in thermoregulatie wordt uitgevoerd door de huid terwijl deze vasodialeert en zweet als het lichaam warmte begint te krijgen, zoals tijdens het sporten, en dwingt de erectie van lichaamsharen wanneer het lichaam warmte verliest om een isolatielaag te vormen. De bloedsomloop neemt ook deel aan thermoregulatie door de haarvaten dicht bij de huid in koude omstandigheden te samentrekken om warmteverlies te minimaliseren en op zijn beurt de haarvaten in warme omstandigheden te verwijden om de diffusie van overtollige warmte te maximaliseren.
De samenstelling van bloed moet een staat van fysiologische homeostase bereiken om ook het menselijke systeem gezond te houden. Twee hormonen, glucagon en insuline, beide afgegeven uit de alvleesklier, helpen het bloedsuikergehalte te reguleren. Na een maaltijd, wanneer de bloedsuikerspiegel dramatisch begint te stijgen, komt insuline vrij om de suikerspiegel te verlagen. Omgekeerd, wanneer de bloedsuikerspiegel van het lichaam begint te dalen, komt glucagon vrij om de bloedsuikerspiegel tussen maaltijden te verhogen. Homeostatische onbalans wordt gezien in de vorm van diabetes als de alvleesklier niet voldoende hoeveelheden van beide hormonen kan produceren of afgeven. Niveaus van opgeloste stoffen in het bloed worden ook gereguleerd door de nieren, omdat deze het bloed filteren en de mate van reabsorptie van opgeloste stoffen zoals glucose, aminozuren en elektrolyten bepalen.
Een andere voorwaarde voor fysiologische homeostase is de regulering van de concentratie waterstofionen (pH) van het lichaam. De nieren controleren de pH-waarde in het bloedplasma terwijl het door het niersysteem wordt gefilterd. Feedback van de nieren veroorzaakt de afgifte van pH-buffers, zoals bicarbonaat en ammoniak, om ervoor te zorgen dat het niveau tussen 7.35 en 7.45 op de pH-schaal blijft.