Próbom zrozumienia fizjologicznych mechanizmów działania np. witamin czy makro- lub mikroelementów zwykle towarzyszy ta sama, dość specyficzna trudność. Nie możemy, mianowicie, pojąć dlaczego w naszym organizmie procesy przebiegają tak jak przebiegają, a nie tak jak – w naszym mniemaniu – powinny. Np. Dlaczego mam osteoporozę, skoro jem dużo serów bardzo bogatych w wapń? Mało tego (!) – im więcej ich jem, tym większą mam osteoporozę… (a w reklamach mówią, żebym jadła jeszcze więcej, bo mam… osteoporozę).
Tak naprawdę, problem na który się ‘nadziewamy’ zwie się… HOMEOSTAZĄ. To ona – nie tylko wyznacza tory, po których biegną reakcje w naszym organizmie, ale też zawiaduje całą ich ‘bocznicą’.
Czym jest homeostaza?
HOMEOSTAZA (gr. homoios – podobny, równy; stasis – stan, trwanie, stanie, postawa) – to nic innego jak… równo-stan, a więc STAN RÓWNOWAGI. Mówiąc o homeostazie organizmu mamy na myśli zdolność do utrzymywania względnie stałych parametrów fizyko-chemicznych w systemie, jakim jest ciało każdej żywej istoty. Zwykle przyjmuje się, że homeostaza jest warunkiem zdrowia, ja jednak zastanawiam się, czy aby te dwa pojęcia – ‘homeostaza’ i ‘zdrowie’ – to nie są po prostu… synonimy.
Stabilność środowiska wewnętrznego organizmu rozpatrywać można pod wieloma różnymi aspektami, przy czym – co było do przewidzenia – wszystkie te aspekty są ze sobą wzajemnie powiązane: Np. już sama zmiana temperatury wpływa na zmianę ciśnień osmotycznych płynów ustrojowych, co przyczynia się do zmian ich rozmieszczania w przestrzeniach wewnątrz- i zewnątrzkomórkowej oraz pociąga za sobą przesunięcia elektrolitów, a to z kolei wywołuje buforowanie równowagi kwasowo-zasadowej. Na całość wszystkich zmian nakłada się regulacja hormonalna, która – na zasadzie sprzężeń zwrotnych – czuwa nad ostateczną równowagą całego układu.
Skoro więc wszystko jest zazębione pajęczyną magicznych bio-chemiczno-fizycznych zależności, to – na dobrą sprawę – rozpatrywanie oddzielnie każdego z układów równowagi mija się z sensem. Ta gorzka prawda drastycznie komplikuje sprawę i powoduje, że zrozumienie homeostazy organizmu jest piekielnie trudne. Dodatkowo, programy nauczania polskich uczelni nazbyt często układane są przez ludzi, którzy, sami nie rozumiejąc homeostazy, nie dostrzegają jej rangi – jej roli, jej udziału i jej wpływów na wszystkie procesy życiowe. Umniejszając rolę homeostazy, przydzielają na jej naukę zbyt mało czasu, przez co większość uczniów i studentów ‘leci po łebkach’ albo wręcz ‘olewa’ ten dział wiedzy. Ostatecznie cierpimy na tym wszyscy: za ignorancję dydaktyków płacą studenci, za ignorancję lekarzy lub dietetyków * – pacjenci.
*) Tak, to jest (!) ignorancja. Każdy kto pisze lub promuje poradniki typu Dieta KETO, Dieta proteinowa, Dieta białkowa, Dieta Atkinsa, Dieta Dukana, Dieta Montignaca itp. – przyznaje się publicznie i bezwstydnie, że jest IGNORANTEM i nigdy w życiu nie przeczytał ze zrozumieniem podręcznika.
Dlaczego? Bo każdy szanujący się podręcznik biochemii i fizjologii rozpoczyna się rozdziałami dotyczącymi homeostazy, a istotą wymienionych wyżej diet jest właśnie łamanie homeostazy, czyli wyprowadzanie organizmu ze stanu zdrowia.
A skoro ‘ze zdrowia’, to w… ‘co’?
Ta właśnie skomplikowana i enigmatyczna natura homeostazy sprawia, że siedząca w kuchni pani X nie rozumie, dlaczego ‘ćkając ser’ pogłębia osteoporozę, a siedzący na siłowni pan Y – dlaczego ‘robiąc rzeźbę’ niszczy nerki. Jeśli na siłę przesuwamy stan równowagi organizmu w jakąś stronę, to jednocześnie uruchamiamy mechanizmy przywracające homeostazę różnymi innymi ścieżkami. Jedynie znajomość tych ścieżek pozwoli nam zrozumieć konsekwencje naszych działań, gdyż bez tej wiedzy – nic tu nie jest oczywiste. Dla naszego organizmu – nota bene (!) – ważniejsza jest homeostaza tu-i-teraz, niż nasze samopoczucie i plany na długowieczną przyszłość.
Zazębianie się różnych układów równowagi jest imponujące, jednak – niestety – chcąc pojąć fenomen homeostazy, musimy zrozumieć działanie każdego z tych układów, a więc rozpatrywać je odrębnie, niejako ‘po kolei’. Cóż, porządek poznawczy ma swoje wady, jednak jakoś przecież uczyć się trzeba, a tryb ‘po kolei’ brzmi, w sumie, całkiem rozsądnie.
W kolejnych podrozdziałach postaram się spopularyzować wiedzę nt. homeostazy tak bardzo jak tylko się da, i uprościć co tylko się da. W szczególności zamierzam wyeliminować (lub przynajmniej unieszkodliwić i oswoić) podejście matematyczne, gdyż omawiając równowagę osmotyczną, wodno-elektrolitową czy kwasowo-zasadową – wszędzie zawsze jest pełno… wzorów. Piętrowych, czasem i wielopiętrowych wzorów z niezrozumiałymi symbolami, które w dodatku trzeba dzielić lub przemnażać przez ujemne logarytmy z innych niezrozumiałych piętrowych symboli, a wszystko po to, aby coś-tam wyrazić w mili-ekiwalentach, mili-molach lub mili-gram-procentach niewiadomo-czego, które to przypadają na litr czegoś-innego.
Jakie prawa stoją na straży homeostazy organizmu i czego one dotyczą? Praw głównych jest trzy i dotyczą równowagi osmotycznej, równowagi kwasowo-zasadowej oraz równowagi ładunków elektrycznych:
Główne prawa
zawiadujące równowagą płynów ustrojowych:
prawo IZOTONII (OSMOZA)
prawo IZOJONII (pH)
prawo ELEKTROOBOJĘTNOŚCI (+/-)
Przyjrzymy się każdemu z tych praw. Zanim to jednak zrobimy KONIECZNE jest spojrzenie z pewnego dystansu na system, jakim jest organizm. Zadajmy najtrudniejsze, a jednocześnie najprostsze z pytań egzystencjalnych: Co jest warunkiem istnienia i najważniejszym elementem każdego żywego organizmu?
Jest nim… woda.