ทำความเข้าใจกระบวนการของสภาวะสมดุลและอัลโลสตาซิส

สภาวะสมดุลเป็นกระบวนการของความมั่นคงทางสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตในขณะที่ allostasis กำหนดลักษณะกลไกที่รับรองความสมดุลนี้

สภาวะสมดุลและ Allostasis

ภาพ: Robina Weermeijer ใน Unsplash

คำว่า "สภาวะสมดุล" ใช้เพื่อบ่งบอกถึงคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตที่จะอยู่ในสมดุลโดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมภายนอก ประกาศเกียรติคุณโดยแพทย์และนักสรีรวิทยา วอลเตอร์ แคนนอน คำนี้มาจากรากศัพท์ภาษากรีก โฮมีโอ (เหมือนกัน) และ ชะงักงัน (อยู่ต่อ) และได้รับแรงบันดาลใจจากแนวคิดเรื่องสภาพแวดล้อมภายในคงที่ที่เสนอโดยคลอดด์ เบอร์นาร์ด แนวคิดเรื่อง "alostasis" เกิดขึ้นโดย Peter Sterling และ Joseph Eyer และอธิบายลักษณะกลไกและเครื่องมือที่รับประกันการจัดตั้งและการบำรุงรักษาสภาวะสมดุล

สภาวะสมดุลได้รับการรับรองโดยกระบวนการทางสรีรวิทยาบางอย่างซึ่งเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตในลักษณะที่ประสานกัน กลไกที่ควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย ค่า pH ปริมาณของเหลวในร่างกาย ความดันโลหิต อัตราการเต้นของหัวใจ และความเข้มข้นของธาตุในเลือดเป็นเครื่องมือหลักในการควบคุมสมดุลทางสรีรวิทยา โดยทั่วไป กลไกเหล่านี้ทำงานผ่านการตอบรับเชิงลบ ซึ่งทำหน้าที่ลดสิ่งเร้าที่กำหนด เพื่อให้แน่ใจว่าร่างกายมีความสมดุลอย่างเหมาะสม

การควบคุมอุณหภูมิเป็นตัวอย่างของการตอบรับเชิงลบ เมื่อเราออกกำลังกาย อุณหภูมิร่างกายของเรามักจะสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้ถูกจับโดยระบบประสาท ซึ่งกระตุ้นการปล่อยเหงื่อ ซึ่งมีหน้าที่ทำให้ร่างกายของเราเย็นลงเมื่อระเหยออกไป

การตอบสนองต่อความเครียด: สภาวะสมดุลและ allostasis

เมื่อต้องเผชิญกับสถานการณ์ในชีวิตประจำวัน สิ่งมีชีวิตสามารถแสดงพฤติกรรมที่แตกต่างกัน ซึ่งแตกต่างกันไปตามปัจจัยทางพันธุกรรม ประสบการณ์ก่อนหน้านี้ ความสามารถในการตอบสนองทางร่างกายและทางสรีรวิทยา ด้วยวิธีนี้ ความสัมพันธ์จำนวนมากจึงเกิดขึ้นเพื่อค้นหาการตอบสนองที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสถานการณ์นั้น ๆ ที่ขัดขวางสภาวะสมดุล การตอบสนองอาจเป็นทางสรีรวิทยา ผลิตโดยระบบประสาท หรือทางพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ

แต่ละสปีชีส์พัฒนากลไกการปรับตัวของตนเอง แต่สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดสามารถมีการแสดงออกที่แตกต่างกันภายในสปีชีส์เดียวกัน เมื่อเผชิญกับสิ่งเร้า รูปแบบพฤติกรรมของสัตว์บางชนิดอาจเหมือนกัน (เช่น การหนีจากผู้ล่า) ซึ่งกระตุ้นโดยระบบทางสรีรวิทยาเดียวกัน (เช่น การหลั่งอะดรีนาลีน) แต่จะมาพร้อมกับลักษณะเฉพาะของ รายบุคคล.

ภายใต้ความเครียดเรื้อรังที่เกิดจากการปรากฏตัวของผู้ล่า นกล่าเหยื่อได้พัฒนาชุดการตอบสนองทางสรีรวิทยาแบบปรับตัวเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้พวกมันกิน การเพิ่มอัตราการเผาผลาญและการจัดสรรทรัพยากรเพื่อรองรับการทำงานฉุกเฉินเป็นตัวอย่างของเครื่องมือ allostatic ที่นกเหล่านี้นำมาใช้

นกชนิดอื่นไม่แสดงพฤติกรรมนี้ต่อหน้าผู้ล่า โดยได้พัฒนาเครื่องมือป้องกันอื่นๆ เพื่อจัดการกับพวกมัน ดังนั้นสิ่งมีชีวิตตามความแตกต่างและประสบการณ์ก่อนหน้านี้จัดการกับสิ่งเร้าที่สามารถรบกวนสภาวะสมดุลแตกต่างกัน

ในอดีต คำว่าสภาวะสมดุลถูกใช้เพื่อกำหนด "ความเสถียรของระบบสรีรวิทยาที่ค้ำจุนชีวิต" กระบวนการนี้ยังคงเข้มงวดและอยู่ในช่วงที่เล็ก เมื่อเกินขีดจำกัดทำให้เกิดการหยุดชะงักของความสมดุล นำไปสู่ความไม่ลงรอยกันกับชีวิต แนวคิดเรื่อง allostasis ซึ่งคิดโดย Peter Sterling และ Joseph Eyer สามารถนิยามได้ว่าเป็น

การตอบสนองทางสรีรวิทยามักเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่ขัดขวางสภาวะสมดุล ดังนั้น การกระทำต่อปัจเจก ไม่ว่าจะเป็นทางด้านจิตใจหรือร่างกาย จะเป็นการตอบสนองต่อการเบี่ยงเบนของสภาวะสมดุลและปฏิกิริยา allostatic ที่เป็นผลตามมาเพื่อให้เกิดความสมดุล

ความเครียดเป็นตัวอย่างหนึ่งของสิ่งเร้าทั่วไปในชีวิตประจำวันของผู้คน และสอดคล้องกับเหตุการณ์จริงหรือในจินตนาการที่คุกคามสภาวะสมดุล ซึ่งต้องการการตอบสนองแบบแบ่งส่วนจากร่างกาย จากมุมมองของระบาดวิทยาทางสังคม ปัจจัยความเครียดมาจากกระบวนการทางสังคม เช่น การศึกษา สภาพแวดล้อม สภาพการทำงาน เงินเดือน การสนับสนุนและการเข้าถึงสุขภาพ ปัจจัยเหล่านี้ก่อให้เกิดผลหรือร่วมกับปัจจัยอื่นๆ ที่มีอยู่แล้วในชีวิตประจำวันของแต่ละคน

ประจุอัลโลสแตติก

ปริมาณพลังงานเมแทบอลิซึมที่จำเป็นสำหรับกลไกทางสรีรวิทยาที่กำหนดเพื่อรักษาสภาวะสมดุลเรียกว่าประจุแบบอัลโลสแตติก การสลายตัวของสภาวะสมดุลเนื่องจากการโอเวอร์โหลดของอัลโลสแตติกในเครื่องมือป้องกันของร่างกายบางอย่างอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อสุขภาพได้หลายประการ กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อร่างกายใช้พลังงานมากกว่าที่ควรเพื่อย้อนกลับสิ่งเร้าที่ขัดขวางความสมดุลของร่างกาย จะเกิดภาวะโอเวอร์โหลดแบบ allostatic ซึ่งจะเพิ่มความเสี่ยงต่อโรค

ความคาดหวังในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าอาจเป็นบวก ลบ หรือเป็นกลาง เมื่อคำตอบเป็นไปในเชิงบวกและยุติวงจรของความก้าวร้าว กลับสู่สภาวะสมดุล สุขภาพของแต่ละคนจะไม่ตกอยู่ในความเสี่ยง ในทางตรงกันข้าม เมื่อประจุแบบ allostatic ถูกคงไว้เป็นเวลานานหรือการตอบสนองแบบปรับตัวที่จะยุติวงจรของการรุกรานไม่เกิดขึ้น เรามีการโอเวอร์โหลดแบบ allostatic และความเสียหายที่ตามมาต่อสุขภาพ

ความเสียหายนี้สามารถแสดงออกได้หลายวิธี โดยเทียบกับพื้นหลังของการสูญเสียเนื้อเยื่อ (ความเสื่อม) ภาวะภูมิไวเกิน การทำงานเกินพิกัด (ความดันโลหิตสูง) หรือความผิดปกติทางจิต (ความวิตกกังวล ภาวะซึมเศร้า) ความเครียดในแต่ละวันอาจเกี่ยวข้องกับการเริ่มมีอาการหรืออาการแย่ลงที่เกิดจากความเสียหายนี้

ความสำคัญของสภาวะสมดุลและอัลโลสตาซิส

การรักษาสภาพแวดล้อมภายในให้สมดุลเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของระบบที่ประกอบเป็นร่างกายของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น เอนไซม์ เป็นสารที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ เร่งความเร็วของปฏิกิริยาต่างๆ ในการปฏิบัติหน้าที่ พวกเขาต้องการสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม โดยมีอุณหภูมิและ pH อยู่ในช่วงปกติ ดังนั้นร่างกายที่สมดุลจึงเป็นร่างกายที่แข็งแรง