Невролог з Медичної школи Університету Пенсільванії Пітер Стерлінг зробив важливий внесок, поставивши під сумнів значення терміна гомеостаз. Як ми бачили, цей термін був введений в 19 столітті Клодом Бернардом, щоб підкреслити важливість збереження постійного внутрішнього середовища для підтримання здорової системи, а пізніше, в 30-х роках, Гарвардський фізіолог Вальтер Б. Кеннон використовував термін гомеостаз посилатися на стабільне, послідовне та оптимальне внутрішнє середовище для підтримки здоров’я.

еталонному рівні

Однак Стерлінг запропонував переконливі аргументи, що здебільшого здорові реакції - це не результат постійного середовища, а результат збереження оптимальних реакцій шляхом зміни наших систем відповідними способами. Тобто, ми б не пережили досвід бігу марафону, якби наша серцево-судинна система не змінювалася під час різних фаз змагань, щоб задовольнити потреби крові. Подібним чином, після вживання нашого улюбленого десерту здоров’я залежить від здатності організму змінювати вироблення інсуліну та метаболізувати цукрове навантаження, яке ми щойно ввели в нашу систему. І якщо ми бачимо дитину, яка заїжджає на вулицю, нам потрібно виділити велику кількість гормонів стресу, щоб отримати фізичну та психічну енергію, необхідну для уникнення дорожнього руху та порятунку дитини. Отже, здорові реакції не полягають у підтримці сталості внутрішнього середовища, а в можливості змінити його відповідно до вимог навколишнього середовища, саме тому Стерлінг запропонував замінити термін „гомеостаз” терміном „алостаз”, визначений це як "підтримка стабільності шляхом змін".

Алостаз (гр. Allos-, інше + застій, підтримувати) - це слово, придумане Стерлінгом та Ейєром (1988) для характеристики коливань артеріального тиску та частоти серцевих скорочень під час щоденних переживань, а також для опису змін базового рівня цих параметрів під час гіпертонії . Вони використали зміни в еталонному рівні як головний момент, який відрізняє алостаз від гомеостазу (гр. Гомео-, постійний + стазис, підтримка) і написав: "Алостаз підкреслює, що внутрішнє середовище змінюється відповідно до сприйнятого та очікуваного попиту". Це змусило Брюса Мак'юена визначити алостаз ширше, ніж ідея змін на еталонному рівні; тобто як відбувається процес, який активно підтримує гомеостаз.

Різниця між гомеостазом та алостазом важлива, оскільки системи, що змінюються залежно від попиту, такі як вісь гіпоталамус-гіпофіз-наднирники (HHS) та Автономна нервова система (ANS), допомагають підтримувати системи, які є справді гомеостатичними. Більше того, великі коливання осі HHS та ANS не призводять безпосередньо до смерті, як і великі відхилення напруги кисню та рН.

Попри все це, Макьюен запропонував, що термін алостаз набагато краще описує фізіологічні механізми, що вирішують проблеми, зберігаючи термін гомеостаз для механізмів, необхідних для виживання. Таким чином, можна сказати, що алостаз описує процеси, що підтримують організм, тобто вони підтримують гомеостаз або `` підтримують стабільність завдяки змінам '' і сприяють адаптації та вирішенню фізіологічних проблем, принаймні в короткостроковій перспективі.

Приклади алостазу включають коливання артеріального тиску. Наприклад, вранці, коли ви встаєте з ліжка, мозок підвищує кров'яний тиск, щоб підтримувати приплив і напругу кисню в мозку. Інший приклад - підвищення рівня катехоламінів та глюкокортикоїдів під час фізичної активності, які служать для мобілізації та заповнення відповідно запасів енергії, необхідних для функцій мозку та тіла. Ці пристосування підтримують необхідний обмін речовин і температуру тіла.

Однак, переглядаючи інженерну аналогію, Брюс Макьюен запропонував використовувати інший термін, `` алостатичне навантаження '', для позначення навантаження на мозок та організм, яке виникає після стресового досвіду, якщо зміни не відбудуться у відповідній тимчасовій формі. Наприклад, щоразу, коли ми ставимо до цього великі вимоги, такі як перетягування важкого валізи через аеропорт, серцево-судинній системі потрібно багато часу, щоб повернутися до базових умов, і алостатичне навантаження може перетворитися на серцево-судинні захворювання.

Отже, алостатичне навантаження відноситься до ціни, яку тіло має заплатити, коли воно змушене пристосовуватися до несприятливих фізичних ситуацій і являє собою наявність занадто великої кількості алостазу або неефективну роботу систем алостатичного реагування, які були ввімкнені і повинні бути пізніше вимкнено. що стресова ситуація пройшла. Наприклад, глюкокортикоїди мають здатність сприяти перетворенню білків і ліпідів у корисні вуглеводи і в короткостроковій перспективі поповнювати запаси енергії після періоду активності. Однак ці глюкокортикоїди також діють на мозок для підвищення апетиту та рухової активності, а також поведінки, яка шукає їжу, регулюючи тим самим поведінку, яка контролює надходження та витрату енергії.

Подібний парадокс можна спостерігати у випадку серця, оскільки вранці вставати з ліжка вимагає підвищення артеріального тиску та перерозподілу кровотоку в голові. Крім того, для забезпечення потоку, який необхідний протягом дня, артеріальний тиск підвищується і падає, оскільки фізичні та емоційні вимоги змінюються. Однак багаторазове підвищення артеріального тиску сприяє утворенню бляшок атеросклерозу, особливо в поєднанні з добавкою холестерину, ліпідів та вільних радикалів, які пошкоджують стінки коронарних артерій. Відомо, що бета-адренергічні рецептори пригнічують цей каскад подій і уповільнюють атеросклероз, який прискорюється у домінантних мавп, що зазнають впливу середовищ з нестабільним домінуванням. Таким чином, крім своєї важливості у короткочасній адаптації, катехоламіни та комбінація глюкокортикоїдів та інсуліну можуть мати небезпечний вплив на організм.