homeostasis didefinisikan sebagai himpunan fenomena autoregulasi mengarah ke pemeliharaan “record” dalam komposisi kimia dan sifat fisikokimia lingkungan internal suatu organisme.
Kata homeostasis berasal dari bahasa Yunani ” oμoιo” , yang dibaca ” homos” dan yang berarti “mirip” atau “mirip” dan dari akhiran “στασισ” , yang dibaca ” stasis “, yang berarti “tetap”, “permanen”. ” atau “stabil.”
Homeostasis eritrosit dan hemoglobin. commons.wikimedia.org
Istilah ini tidak mengacu pada keseimbangan internal atau ekuilibrium, melainkan pemeliharaan kondisi konstan, karena keadaan keseimbangan atau keseimbangan dalam makhluk hidup berarti kematian. Keteguhan ini secara aktif dipertahankan oleh tubuh, terlepas dari perubahan yang mungkin timbul di lingkungan eksternal.
Indeks artikel
Latar belakang
Claude Bernard (1813-1878) pada akhir tahun 1870-an adalah orang pertama yang mengacu pada keteguhan “milieu intérieur” (dari bahasa Prancis berarti internal), yang mewakili apa yang sekarang dikenal sebagai cairan ekstraseluler, di mana sel-sel dari organisme terendam dan berkat itu mereka tetap hidup.
Studi tentang keteguhan lingkungan internal yang didefinisikan oleh Bernard adalah apa yang kita kenal sekarang sebagai fisiologi. Kata “fisiologi” berasal dari kata Yunani “physis” ( sis ) dan ” logo ” ( oyo ), yang masing-masing berarti “alam, cara keberadaan, esensi atau kondisi alam” dan “apa yang dikatakan tentang sesuatu”.
Bertahun-tahun kemudian, sekitar tahun 1933, ahli fisiologi Amerika Walter Cannon adalah orang yang menciptakan istilah homeostasis untuk menggambarkan mekanisme yang dimiliki setiap makhluk hidup untuk menjaga kondisi cairan ekstraselulernya tetap konstan.
Contoh beberapa fungsi homeostatik yang relevan secara fisiologis dapat berupa pemeliharaan tekanan darah, suhu tubuh, konsentrasi glukosa darah, kadar elektrolit dalam plasma darah, dll., yang dipertahankan dalam kisaran terbatas meskipun ada perbedaan besar antara tubuh dan lingkungan.
Konsep homeostasis
Homeostasis adalah kemampuan setiap makhluk hidup multiseluler untuk mempertahankan parameter tertentu atau kondisi konstan di lingkungan internalnya, tidak peduli seberapa berbeda lingkungan yang mengelilinginya dan seberapa berfluktuasinya kondisi lingkungan.
Ini disebut “media internal” sesuai dengan cairan ekstraseluler, yang terkandung dalam ruang interstisial (antara sel dan sel jaringan) dan cairan intravaskular atau cairan darah pada hewan.
Homeostasis adalah salah satu konsep terpenting dalam kedokteran dan fisiologi (hewan dan tumbuhan ) karena semua organisme hidup membutuhkan tubuhnya untuk berfungsi dalam rentang kondisi yang sangat sempit, yaitu: pH, suhu, konsentrasi ion, jumlah air, konsentrasi. nutrisi antara lain.
Beberapa penulis menganggap bahwa “semua mekanisme vital, tidak peduli seberapa bervariasi, memiliki satu-satunya tujuan untuk melestarikan kondisi kehidupan yang konstan di lingkungan internal”, itulah sebabnya homeostasis mendefinisikan secara praktis semua fungsi internal makhluk hidup.
Pelestarian atau pemeliharaan kondisi internal dimungkinkan berkat sistem kontrol yang bekerja dengan umpan balik negatif atau positif (pada tingkat lebih rendah).
Sistem ini memungkinkan, ketika perubahan penting terjadi pada salah satu parameter yang disebutkan di atas, perubahan ini “dinetralisir” dengan cepat, membawa tubuh kembali ke kondisi normalnya.
Dengan demikian, homeostasis terdiri dari sistem respons tubuh untuk mengatasi kondisi lingkungan dan perubahan yang dialami organisme secara permanen.
Mekanisme homeostatis
Homeostasis dicapai berkat integrasi ekstensif antara banyak sistem tubuh suatu organisme.
Cannon (1929) mengklasifikasikan mekanisme homeostatik tergantung pada apa yang diatur, yaitu, pada “amunisi” atau “persediaan” yang diperoleh dari lingkungan eksternal atau dari “proses” intrinsik.
Homeostasis glukosa darah (Sumber: Christinelmiller [CC0] melalui Wikimedia Commons)
Homeostasis dengan regulasi “amunisi” atau “persediaan”
Mekanisme homeostasis dengan regulasi suplai dicirikan oleh:
– Penyimpanan dalam hal penyesuaian antara saat-saat kelimpahan atau kelaparan dan kebutuhan.
– Meluap atau keluar dari tubuh ketika ada “ekses yang tidak dapat ditoleransi”
Penyimpanan dapat terdiri dari dua jenis, satu sementara dan lainnya melalui pemisahan. Penyimpanan sementara, yang dikenal sebagai “penyimpanan banjir atau luapan”, terjadi dengan “membanjiri” jaringan interstisial dengan bahan-bahan yang telah tertelan dalam jumlah banyak.
Penyimpanan dengan “pemisahan”, di sisi lain, yang berkaitan dengan masuknya bahan tertelan di dalam sel atau struktur yang relatif “permanen”.
Oleh karena itu, homeostasis regulasi pasokan menyiratkan penyimpanan pasokan ketika ada kelimpahan, untuk meningkatkan cadangan untuk menghadapi saat-saat kekurangan, atau penghapusan kelebihan, ketika ini beracun.
Homeostasis dengan regulasi proses
Meskipun sebagian besar regulasi homeostatis bergantung pada penggunaan bahan eksternal atau “persediaan”, ada yang lain yang lebih jelas bergantung pada perubahan proses intrinsik yang berkelanjutan,
Contoh utama dari jenis regulasi ini adalah pemeliharaan netralitas dan pemeliharaan suhu pada hewan homeotermik (mampu mengatur suhu tubuh mereka secara internal).
Postulat regulasi homeostatis
Cannon, pada tahun 1925, mengusulkan enam postulat tentatif untuk menggambarkan faktor fisiologis yang bertanggung jawab untuk mempertahankan “kekekalan” internal dalam tubuh makhluk hidup:
1- Dalam sistem terbuka seperti tubuh hewan, yang terdiri dari bahan yang tidak stabil dan yang secara permanen mengalami kondisi yang bervariasi, “ketetapan” atau homeostasis adalah bukti langsung bahwa ada sistem yang bekerja atau siap berfungsi untuk mempertahankan keteguhan tersebut .
2- Jika suatu organisme atau sistem tubuh mempertahankan homeostasis, itu hanya karena setiap kecenderungan ke arah “perubahan” secara otomatis “dinetralisir” oleh peningkatan efektivitas satu atau lebih faktor yang menolak perubahan.
3- Setiap faktor yang beroperasi untuk mempertahankan homeostasis dengan tindakan dalam satu arah tidak dapat bertindak secara bersamaan dalam arah yang berlawanan.
4- Agen homeostatik yang merupakan antagonis di satu wilayah tubuh, dapat bekerja sama atau bekerja sama di wilayah lain.
5- Sistem regulasi yang menentukan keadaan homeostatik dapat terdiri dari sejumlah besar faktor yang “diaktifkan” pada saat yang sama atau satu demi satu (berturut-turut).
6- Ketika faktor diketahui yang dapat mengubah keadaan homeostatik dalam satu arah, masuk akal untuk mencari kontrol otomatis untuk faktor itu atau untuk faktor-faktor yang memiliki efek sebaliknya.
Fungsi homeostasis
Fungsi utama homeostasis atau mekanisme homeostatis adalah untuk menjaga “keseimbangan” internal dalam tubuh organisme hidup, terutama yang berkaitan dengan parameter seperti suhu (hewan homeotermik), konsentrasi ion dan air, asupan nutrisi, dll.
Mempertahankan kondisi internal “konstan” dalam rentang yang cukup sempit dan berkali-kali jauh berbeda dari kondisi lingkungan atau lingkungan eksternal, sangat penting untuk berfungsinya sistem tubuh dan, oleh karena itu, untuk kehidupan itu sendiri, itulah sebabnya homeostasis sangat penting untuk semua makhluk hidup multiseluler.
Homeostasis psikologis
Homeostasis psikologis adalah istilah yang mengacu pada mekanisme psikologis atau perilaku yang dimiliki manusia untuk menyeimbangkan ” perasaan ” kebutuhan dan kepuasan, untuk mempertahankan apa yang diakui atau dirasakan setiap individu sebagai “kondisi normal”.
Meskipun mekanisme kontrol atau pengaturan homeostasis psikologis sangat berbeda dari yang menjadi ciri homeostasis fisiologis, kedua proses tersebut terkait erat.
Mekanisme homeostatik psikologis harus dilakukan, berkali-kali dengan pelestarian diri, pengembangan dan reproduksi, adaptasi, dll., Untuk beberapa nama.
Contoh homeostasis dalam tubuh manusia
Beberapa contoh homeostasis adalah pemeliharaan suhu tubuh internal pada manusia, pemeliharaan kadar glukosa, pengaturan tekanan darah atau pengoperasian termostat.
– Homeostasis pada manusia
1- Suhu tubuh internal
Suhu tubuh internal manusia adalah contoh homeostasis yang bagus. Ketika seseorang sehat, suhu tubuhnya tetap pada 37º Tubuh dapat mengontrol suhu dengan membuat atau melepaskan panas.
2- Pemeliharaan kadar glukosa
Glukosa adalah jenis gula yang ditemukan dalam aliran darah, tetapi tubuh harus mempertahankan kadar glukosa yang cukup untuk memastikan bahwa seseorang tetap sehat.
Ketika kadar glukosa terlalu tinggi, pankreas melepaskan hormon yang dikenal sebagai insulin. Jika kadar ini turun terlalu rendah, hati mengubah glikogen dalam darah menjadi glukosa lagi, meningkatkan kadarnya.
3- Fungsi sistem limfatik
Ketika bakteri atau virus yang dapat membuat Anda sakit masuk ke tubuh Anda, sistem limfatik melawan untuk membantu menjaga homeostasis, bekerja untuk melawan infeksi dan memastikan Anda tetap sehat.
4- Pengaturan tekanan darah
Mempertahankan tekanan darah yang sehat adalah contoh homeostasis. Jantung dapat mendeteksi perubahan tekanan darah, menyebabkannya mengirim sinyal ke otak, yang kemudian mengirimkan sinyal yang memberi tahu jantung bagaimana merespons.
Jika tekanan darah terlalu tinggi, secara alami jantung harus melambat; sedangkan jika terlalu rendah, jantung harus berakselerasi.
5- Keseimbangan asam dan basa
Tubuh manusia mengandung bahan kimia yang dikenal sebagai asam dan basa, dan keseimbangan yang tepat diperlukan agar tubuh berfungsi secara optimal. Paru-paru dan ginjal adalah dua sistem organ yang mengatur asam dan basa di dalam tubuh.
6- Ketinggian air
Lebih dari setengah persentase berat badan manusia adalah air, dan menjaga keseimbangan air yang benar adalah contoh homeostasis. Sel yang mengandung terlalu banyak air membengkak dan bahkan bisa meledak.
Sel dengan terlalu sedikit air bisa berakhir menyusut. Tubuh Anda mempertahankan keseimbangan air yang memadai sehingga tidak satu pun dari situasi ini terjadi.
7- Kontrol kalsium
Pengaturan kadar kalsium oleh tubuh manusia adalah contoh homeostasis. Ketika kadarnya turun, paratiroid melepaskan hormon. Jika kadar kalsium menjadi terlalu tinggi, tiroid membantu memperbaiki kalsium di tulang dan menurunkan kadar kalsium dalam darah.
8- Latihan fisik
Olahraga menyebabkan tubuh mempertahankan homeostasis dengan mengirimkan laktat ke otot untuk energi.
Seiring waktu, ini juga memberi sinyal ke otak bahwa sudah waktunya untuk berhenti berolahraga, sehingga otot bisa mendapatkan oksigen yang mereka butuhkan.
9- Sistem saraf dan pernapasan
Sistem saraf membantu menjaga homeostasis dalam pola pernapasan. Karena pernapasan tidak disengaja, sistem saraf memastikan bahwa tubuh menerima oksigen yang diperlukan saat bernapas.
10- sistem kemih
Ketika racun memasuki darah Anda, mereka mengganggu homeostasis tubuh Anda. Tubuh manusia, bagaimanapun, merespon dengan membersihkan diri dari racun ini melalui penggunaan sistem kemih .
Seseorang hanya buang air kecil racun dan hal-hal buruk lainnya dari darah, memulihkan homeostasis ke tubuh manusia.
11- Munculnya kulit
Ketika Anda mengalami sensasi “merinding” itu karena proses homeostasis yang berfungsi untuk mengurangi jumlah panas yang dipancarkan oleh kulit. Itu adalah proses yang sangat khas di kulit nenek moyang kita yang primitif, tetapi itu tetap dipertahankan meskipun rambut rontok di sebagian besar tubuh.
12- Gemetar atau menggigil
Ketika kita menggigil karena kedinginan, itu karena otak mengirimkan sinyal ke otot untuk memberi tahu kita bahwa tingkat suhu di bawah yang direkomendasikan untuk kesehatan kita. Artinya, gemetaran otot adalah cara untuk menangkal dingin.
13- Vasodilatasi dan vasokonstriksi
Vasodilatasi adalah pelebaran kapiler darah untuk mendinginkan darah dan melawan panas berlebih. Vasokonstriksi adalah kebalikannya, menjadi penyempitan kapiler sehingga, di lingkungan yang dingin, panas darah dapat dipertahankan.
– Mekanisme homeostatik teknologi dan lainnya
11- Termostat
Termostat yang bekerja dengan menyalakan dan mematikan pemanas atau AC sebagai respons terhadap keluaran sensor suhu.
12- Pengatur kecepatan
Daya jelajah kendaraan yang menyesuaikan throttle mobil sebagai respons terhadap perubahan kecepatan.
13- Autopilot
Sebuah autopilot yang mengoperasikan kontrol arah dari pesawat atau kapal dalam menanggapi penyimpangan dari kursus atau dari arah kompas preset.
14- Kontrol di industri
Sistem kontrol proses di pabrik kimia atau kilang minyak yang menjaga tingkat cairan, tekanan, suhu, komposisi kimia, dll. mengendalikan pemanas, pompa dan katup.
15- Pengatur mesin uap
Gubernur sentrifugal mesin uap yang mengurangi katup throttle sebagai respons terhadap peningkatan kecepatan mesin, atau membuka katup jika kecepatan turun di bawah kecepatan yang telah ditentukan.
16- Homeostasis bisnis
Ini mengacu pada kemampuan perusahaan untuk mempertahankan keadaan ekuilibriumnya, menangkal gejolak internal dan eksternal dengan menyerap variasi kontekstual.
– Homeostasis pada hewan dan lingkungan
Untuk hewan berdarah panas seperti mamalia dan burung, homeostasis adalah kombinasi dari proses internal yang melibatkan hormon, sistem endokrin, dan metabolisme.
Di sisi lain, untuk hewan berdarah dingin seperti ular, yang tidak memiliki sistem internal seperti itu, mereka harus bergantung pada lingkungan eksternal mereka untuk mempertahankan homeostasis.
17- Hormon
Pada beberapa populasi mamalia kecil seperti tikus dan kelinci, ketika jumlah mereka meningkat karena alasan apa pun, kepadatan yang berlebihan menciptakan peningkatan stres yang merusak kelenjar tiroid (yang membuat hormon penting) dan sebagian besar populasi mati karena kerusakan endokrin atau hormonal.
18- Termoregulasi
Di lingkungan, ketika tingkat karbon dioksida atmosfer meningkat, tanaman dapat tumbuh lebih baik dan dengan demikian menghilangkan lebih banyak karbon dioksida dari atmosfer .
Juga, tawon dan lebah ditemukan di sebagian besar lingkungan dari hutan hujan tropis, gurun, iklim subtropis dan sedang. Mereka mampu bertahan hidup dalam begitu banyak kondisi yang berbeda karena mereka mampu mengatur suhu diri dan sarang mereka.
19- Daur ulang air di hutan
Melalui sistem homeostasis, hutan tropis mempertahankan kemampuannya untuk mendaur ulang air. Misalnya, lembah Amazon dikelilingi di utara oleh sabana dan dataran Venezuela dan di selatan oleh sabana Brasil.
Jika uap air dari Samudra Atlantik mengalir langsung kembali, ekosistem Amazon hanya akan menjadi sebagian kecil dari ukurannya saat ini.
Faktanya, pohon-pohon raksasa di hutan hujan Amazon dengan cepat memompa uap air ke langit, sehingga jatuh kembali ke hutan sebagai hujan, sehingga mencegah sejumlah besar air mengalir ke laut.
20- Karang dan karbon dioksida
Polip karang menggunakan karbon dioksida untuk membentuk cangkangnya. Ini membantu mengurangi jumlah karbon dioksida di laut dan merupakan salah satu cara Bumi melawan polusi dan bekerja untuk memulihkan homeostasis.
Dengan lebih sedikit karang, lautan menyerap lebih sedikit karbon dioksida, meninggalkan lebih banyak di atmosfer.
Referensi
- Berkat W. Batang otak bagian bawah dan homeostasis tubuh (1997). New York: Pers Universitas Oxford.
- Cannon W. Kebijaksanaan tubuh (1932). New York: WW Norton.
- Kotas M, Medzhitov R. Homeostasis, peradangan dan kerentanan penyakit (2015). Sel.
- Riggs D. Teori kontrol dan mekanisme umpan balik fisiologis (1970). Baltimore: Williams & Wilkins.
- Teplyuk N. Homeostasis hampir sempurna: contoh aturan penuaan universal yang dihindari germline (2012). Jurnal Biokimia Seluler.
- Trefil J. Ensiklopedia ilmu pengetahuan dan teknologi (2001). New York: Buku Taylor & Francis.
- Tyrrel A, Timmis J, Greensted A, Owens N. Perangkat keras yang dapat berevolusi, teknologi dasar untuk homeostasis (2007). New York.
