Homöostatische Regulation

Ein lebender Organismus kann in der Regel nur innerhalb eines begrenzten Bereichs von Umweltbedingungen und physiologischen Gegebenheiten funktionieren, sei es in Bezug auf die Temperatur, den Salz- oder Säuregehalt oder das Vorhandensein von Nährstoffen, bestimmten Gasen und so weiter. Diese Bedingungen können sich jedoch ziemlich schnell verändern, sodass sich lebende Organismen freiwillig oder unfreiwillig anpassen müssen, um ihr Leben zu erhalten.

Lebende Organismen verfügen in der Regel über Prozesse, um äußeren oder inneren Reizen entgegenzuwirken, die sich als gefährlich erweisen könnten, und versuchen, ein empfindliches Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, um zu überleben. Dieses Konzept der ständigen Bemühung um die Wiederherstellung des Gleichgewichts bezeichnet man als Homöostase.

Es gibt zahlreiche homöostatische Systeme, von den einfachsten bis zu den komplexesten, die auf eine Vielzahl von Reizen und Gefahren reagieren. Allein im menschlichen Körper können wir einige der wichtigsten homöostatischen Regulationsabläufe aufzählen:

Körpertemperatur
Blut-pH-Wert
Atmung und Gasaustausch im Atemwegssystem
Wassergehalt im Körper
Elektrolytengehalt im Körper (Osmoregulation)
Blutdruck
Kalziumspiegel
Nahrungsaufnahme und Verdauung
Hormonelle Regulation
Blutzuckerspiegel

Die Liste ließe sich noch weiter fortsetzen. Ein Hauptmerkmal homöostatischer Abläufe ist ihre Struktur: In den meisten Fällen können wir einen grundlegenden homöostatischen Prozess erkennen, der Sensoren, ein Kontrollzentrum, Effektoren und eine Rückkoppelung umfasst.

Wenn die Intensität eines Reizes einen Toleranzschwellenwert überschreitet, aktiviert der Körper die homöostatischen Abläufe, um diesem Reiz entgegenzuwirken. Wenn dir zum Beispiel sehr warm wird, fängt dein Körper an zu schwitzen, um die Wärme abzuführen. Die Blutgefäße werden erweitert, damit mehr Blut an die Hautoberfläche gelangen und die Körperwärme ableiten kann. Der Körper erreicht einen stabilen Zustand, der sich vom normalen Ruhezustand zwar unterscheidet, aber ausreichend stabil ist, um irreversible Schäden im Körper zu vermeiden. Wenn der Reiz nachlässt oder verschwindet, werden die homöostatischen Systeme inaktiviert und der Körper kehrt zum ursprünglichen Gleichgewicht zurück. Es kann jedoch vorkommen, dass die Intensität des Reizes entweder zu groß oder die Dauer zu lang ist, wodurch die homöostatische Regulation überfordert wird. Der Körper gerät dann in der Regel in einen Schockzustand oder einen schnellen Eigenabbau, da ein System nach dem anderen zusammenbricht.

Darüber hinaus arbeiten all diese homöostatischen Regulationsabläufe nicht immer unabhängig voneinander – einige von ihnen können sich auf ähnliche physiologische Variablen auswirken (wie z. B. den Blutdruck), was bedeutet, dass der Körper ein Gleichgewicht zwischen den Regulationsabläufen selbst aufrechterhalten muss. Die homöostatische Reaktion auf kalte Temperaturen führt dazu, dass die Muskeln zittern, um Wärme zu erzeugen. Das bedeutet, dass der Blutzucker vom Muskelgewebe verbraucht wird und ein weiterer homöostatischer Prozess einsetzen muss, um den Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten.