Ihr Körper hat einen relativ engen Bereich an physikalischen Eigenschaften, unter denen er funktionieren kann. Der menschliche Körper muss einen nahezu neutralen pH-Wert innerhalb weniger Grad von 37 Grad Celsius haben und die Flüssigkeiten, aus denen der Körper besteht, dürfen nicht zu salzig oder zu verdünnt sein. Auf diese Weise bemühen sich Menschen und alle anderen Lebewesen, in der Goldlöckchen-Zone zu bleiben, in der alles stimmt.
Die Grundlagen der Homöostase
Die Lebensmaschinerie ist bemerkenswert anfällig für Veränderungen der Umwelt. Homöostase ist jeder selbstregulierende Prozess, der einen Organismus vor sich ändernden Umweltbedingungen schützt. Sogar einzellige Organismen haben Pumpen, um sicherzustellen, dass sich die Zellen nicht mit Wasser überblasen und platzen. In komplexeren Organismen regulieren Organsysteme Temperatur, Kohlendioxid, pH-Wert, Abfallprodukte, Zucker und Flüssigkeitszufuhr zusammen mit allen anderen Eigenschaften, die für das Fortbestehen des Lebens normalisiert werden müssen. Rückkopplungsschleifen, an denen Hormone und das Nervensystem beteiligt sind, steuern die Homöostase bei Menschen und anderen Tieren.
Die Grundlagen der Akklimatisierung
Die Homöostase hält Ihren Körper während vorübergehender Umweltveränderungen im Gleichgewicht, aber größere Umweltveränderungen erfordern einen Prozess namens Akklimatisierung. Akklimatisierung ist die Reaktion eines Körpers über Wochen, Monate oder ein Leben lang auf langfristige Bedrohungen der Homöostase. Die Homöostase hingegen findet über einen Zeitraum von wenigen Sekunden bis maximal einem Tag statt. Die Veränderungen der Akklimatisation sind zwar dauerhafter als die Homöostase, sind aber reversibel. Der Unterschied zwischen Homöostase und Akklimatisierung lässt sich am besten anhand von Beispielen veranschaulichen.
Beispiel 1: Temperatur
Wenn Ihnen zu heiß wird, können Sie Ihre Körpertemperatur durch Verdunstungskühlung wie Schwitzen wieder normalisieren. Das Gefäßsystem in Ihrer Haut erweitert sich auch, wodurch heißes Blut aus dem Kern gekühlt wird. Bei kühlen Temperaturen leitet die Vasokonstriktion das Blut zu Ihrem Kern um und das Zittern erzeugt Hitze. Beide Reaktionen sind Beispiele für Homöostase. Nach einigen Wochen bei kalten Temperaturen würden Sie jedoch einen höheren Stoffwechsel entwickeln, um Hitze zu erzeugen und weniger zu zittern. Nach Jahren entwickeln Menschen in kalten Klimazonen größere Fettreserven als Treibstoff und Isolierung, ein Beispiel für die Akklimatisierung.
Beispiel 2: Höhe
Das Atmungssystem nimmt Sauerstoff auf und das Kreislaufsystem verteilt ihn an den Rest des Körpers, sammelt im Gegenzug Kohlendioxid und bringt es zum Ausatmen zurück in die Lunge. Die Erhöhung der Atmung als Reaktion auf Situationen wie körperliche Betätigung ist ein Beispiel für Homöostase. Der niedrige Luftdruck in großer Höhe macht die Sauerstoffaufnahme ineffizient. Nach einigen Wochen werden mehr rote Blutkörperchen und Kapillaren produziert, um Sauerstoff effizienter zu transportieren und Ihre Lungen werden größer, um mit jedem Atemzug mehr Luft aufzunehmen, beides sind Beispiele für Akklimatisierung.
