Невролог от Медицинския факултет на Университета в Пенсилвания Питър Стърлинг направи важен принос, поставяйки под въпрос стойността на термина хомеостаза. Както видяхме, този термин беше въведен през 19 век от Клод Бернар, за да подчертае значението на запазването на постоянна вътрешна среда за поддържане на здрава система и по-късно, през 30-те години, физиологът от Харвард, Уолтър Б. Кенън, използва термина хомеостаза да се позовава на стабилната, последователна и оптимална вътрешна среда за поддържане на здравето.

термина хомеостаза

Стерлинг обаче предложи убедителни аргументи, че в по-голямата си част здравословните реакции не са резултат от поддържане на постоянна среда, а по-скоро резултат от поддържане на оптимални реакции чрез промяна на нашите системи по подходящи начини. Тоест, не бихме изживели опита на бягане на маратон, ако сърдечно-съдовата ни система не се промени по време на различни фази на състезанието, за да отговори на нуждите на кръвта. По същия начин, след като ядем любимия си десерт, здравето зависи от способността на организма да измести производството на инсулин и да метаболизира натоварването със захар, което току-що въведохме в нашата система. И ако видим дете, което се сблъсква с трафик на улицата, трябва да освободим големи количества от нашите хормони на стреса, за да получим физическата и психическа енергия, необходима за избягване на трафика и спасяване на детето. Следователно здравословните отговори не се състоят в поддържане на постоянство на вътрешната среда, а в възможност да се промени, за да отговори на изискванията на околната среда, поради което Стерлинг предложи да замени термина „хомеостаза“ с този на „алостаза“, дефиниран това като „поддържане на стабилност чрез промяна“.

Алостаза (гр. Allos-, други + застой, поддържане) е дума, измислена от Sterling и Eyer (1988), за да характеризира вариациите в кръвното налягане и сърдечната честота по време на ежедневни преживявания, както и да опише промени в референтното ниво на тези параметри по време на хипертония . Те използваха промените в референтното ниво като основна точка, отличаваща алостазата от хомеостазата (гр. Хомео-, константа + стаза, поддържане) и писаха: „Алостазис подчертава, че вътрешната среда варира, за да отговори на възприетото и очакваното търсене“. Това накара Брус Макюен да дефинира алостазата по-широко от идеята за промени в референтното ниво; т.е. как процесът, който активно поддържа хомеостазата.

Разликата между хомеостазата и алостазата е важна, тъй като системите, които варират в зависимост от търсенето, като оста хипоталамус-хипофиза-надбъбречна жлеза (HHS) и автономната нервна система (ANS), помагат да се поддържат системи, които наистина са хомеостатични. Освен това големите вариации в оста HHS и ANS не водят директно до смърт, както и големите отклонения в кислородното напрежение и pH.

За всичко това Макюен предложи, че терминът алостаза е много по-добре да описва физиологичните механизми, които решават проблеми, запазвайки термина хомеостаза за механизми, които са необходими за оцеляването. По този начин можем да кажем, че алостазата описва процесите, които поддържат организма, т.е. поддържат хомеостаза или „поддържат стабилност чрез промяна“ и насърчават адаптацията и разрешаването на физиологичните проблеми, поне в краткосрочен план.

Примерите за алостаза включват вариации в кръвното налягане. Например сутрин, когато ставате от леглото, мозъкът ви повишава кръвното налягане, за да поддържа потока и напрежението на кислорода в мозъка ви. Друг пример е повишението на катехоламините и глюкокортикоидите по време на физическа активност, които служат за мобилизиране и запълване съответно на енергийните запаси, необходими за мозъчните и телесните функции. Тези адаптации поддържат основния метаболизъм и телесната температура.

Въпреки това, преразглеждайки инженерната аналогия, Брус Макюен предложи използването на друг термин, „алостатично натоварване“, за да се отнесе към натоварването на мозъка и тялото, което се случва след стресиращо преживяване, ако промените не настъпят в подходяща временна форма. Например, когато поставим големи изисквания към него, като например влачене на тежък куфар през летището, отнема много време на сърдечно-съдовата система да се върне в основни условия и алостатичното натоварване може да се превърне в сърдечно-съдови заболявания.

Така че, алостатичното натоварване се отнася до цената, която тялото трябва да плати, когато е принудено да се адаптира към неблагоприятни физически ситуации и представлява наличието на твърде много алостаза или неефективната работа на системите за алостатичен отговор, които са били включени и трябва изключен по-късно. че стресовата ситуация е отминала. Например, глюкокортикоидите имат способността да насърчават превръщането на протеини и липиди в полезни въглехидрати и в краткосрочен план да попълват енергийните запаси след период на активност. Тези глюкокортикоиди обаче действат и върху мозъка, за да повишат апетита и двигателната активност, както и поведението, търсещо храна, като по този начин регулират поведението, което контролира енергията и енергийните разходи.

Подобен парадокс може да се види в случая със сърцето, тъй като ставането от леглото сутрин изисква повишаване на кръвното налягане и преразпределение на притока на кръв към главата. В допълнение, за да осигури необходимия поток през деня, кръвното налягане се повишава и спада, когато физическите и емоционалните изисквания се променят. Въпреки това, многократното повишаване на кръвното налягане насърчава генерирането на атеросклерозни плаки, особено когато се комбинира с добавка от холестерол, липиди и свободни радикали, които увреждат стените на коронарните артерии. Известно е, че бета-адренергичните рецептори инхибират тази каскада от събития и забавят атеросклерозата, която се ускорява при доминиращи маймуни, изложени на среда с нестабилно господство. По този начин, в допълнение към значението им в краткосрочната адаптация, катехоламините и комбинацията от глюкокортикоиди и инсулин могат да имат опасни ефекти върху тялото.