В биологии гомеостаз — это состояние устойчивых внутренних, физических и химических условий, поддерживаемых живыми системами . [1] Это условие оптимального функционирования организма, которое включает в себя множество переменных, таких как температура тела и баланс жидкости , которые удерживаются в определенных заранее установленных пределах (гомеостатический диапазон). Другие переменные включают pH внеклеточной жидкости , концентрацию ионов натрия , калия и кальция , а также уровень сахара в крови., и их необходимо регулировать, несмотря на изменения в окружающей среде, диете или уровне активности. Каждая из этих переменных контролируется одним или несколькими регуляторами или гомеостатическими механизмами, которые вместе поддерживают жизнь.
Гомеостаз вызывается естественным сопротивлением изменениям уже в оптимальных условиях [2] , а равновесие поддерживается многими регулирующими механизмами. Все механизмы гомеостатического контроля имеют как минимум три взаимозависимых компонента для регулируемой переменной: рецептор, центр управления и эффектор. [3] Рецептор — это сенсорный компонент, который отслеживает и реагирует на изменения в окружающей среде, как внешние, так и внутренние. Рецепторы включают терморецепторы и механорецепторы . Центры управления включают дыхательный центр и ренин-ангиотензиновую систему .. Эффектор - это цель, на которую воздействуют, чтобы вернуть изменение в нормальное состояние. На клеточном уровне эффекторы включают ядерные рецепторы , которые вызывают изменения в экспрессии генов посредством повышающей или понижающей регуляции и действуют по механизмам отрицательной обратной связи . Примером этого является контроль желчных кислот в печени . [4]
Некоторые центры, такие как ренин-ангиотензиновая система , контролируют более одной переменной. Когда рецептор воспринимает стимул, он реагирует, посылая потенциалы действия в центр управления. Центр управления устанавливает диапазон обслуживания — допустимый верхний и нижний пределы — для конкретной переменной, такой как температура. Центр управления реагирует на сигнал, определяя соответствующий ответ и посылая сигналы эффектору , который может быть одной или несколькими мышцами, органом или железой . Когда сигнал получен и на него воздействуют, рецептору предоставляется отрицательная обратная связь, которая устраняет необходимость в дальнейшей передаче сигналов. [5]
Каннабиноидный рецептор типа 1 ( CB1), расположенный в пресинаптическом нейроне , представляет собой рецептор , который может остановить высвобождение нейротрансмиттера в результате стресса в постсинаптический нейрон; он активируется эндоканнабиноидами (EC), такими как анандамид ( N -арахидоноилэтаноламид ; AEA) и 2-арахидоноилглицерин (2-AG), посредством ретроградного сигнального процесса, в котором эти соединения синтезируются постсинаптическими нейронами и высвобождаются из них, а затем возвращаются к пресинаптический терминал для связывания с рецептором CB1 для модуляции высвобождения нейротрансмиттера для достижения гомеостаза. [6]
Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) представляют собой липидные производные омега-3 (докозагексаеновая кислота, ДГК и эйкозапентаеновая кислота, ЭПК ) или омега-6 (арахидоновая кислота, АРК ), синтезируются из мембранных фосфолипидов и используются в качестве предшественника эндоканнабиноидов. ЭК) опосредуют значительные эффекты тонкой настройки гомеостаза организма. [7]
Слово гомеостаз ( / ˌ h oʊ m i oʊ ˈ s t eɪ s ɪ s / [8] [9] ) использует сочетание форм гомео- и -стазис , новолатынь от греческого : ὅμοιος homoios , «похожий» и στάσις стазис , «стоять на месте», что дает идею «оставаться прежним».