Homeostaz Nedir? – Kelvin Rodolfo
Yunanca “aynı” ve “sabit” kelimelerinden oluşan homeostaz, canlıların hayatta kalmak için ihtiyaç duydukları en dengeli/istikrarlı koşulları aktif olarak sürdürmek için kullandıkları herhangi bir süreci ifade eder. Bu terim ilk defa 1930 yılında Doktor Walter Cannon tarafından ortaya atılmıştır. Cannon, The Wisdom of the Body (Vücudun Bilgeliği) adlı kitabında insan vücudunun sıcaklık seviyesini nasıl dengeli tuttuğunu ve kanın su, tuz, şeker, protein, yağ, kalsiyum ve oksijen bileşenleri gibi diğer hayati koşulları nasıl koruduğunu anlatmaktadır. Benzer süreçler yeryüzündeki kararlı hali de dinamik olarak korur.
Homeostaz, sosyal bilimlerde faydalı uygulamalarda yer almıştır. Tutarsız stresler ve motivasyonlar etkisindeki bir kişinin istikrarlı bir psikolojik durumu nasıl sürdürebileceğini açıklar. Bir toplum, rekabet halindeki siyasi, ekonomik ve kültürel etkenlere rağmen homeostatik olarak istikrarını korur. Buna iyi bir örnek olarak arz ve talep etkileşiminin piyasa fiyatlarını makul ölçüde istikrarlı tuttuğu arz-talep yasasını zikredebiliriz.
Homeostaz fikri, 1948 yılında matematikçi Norbert Wiener tarafından “makinede veya hayvanda, kontrol ve iletişim teorisi alanının bütünü” olarak tanımlanan sibernetik bilimi (Yunanca’da “dümenci” anlamına gelir) tarafından da kullanılmaktadır. Sibernetik sistemler bozuklukları “hatırlayabilir” ve bu nedenle bilgisayar biliminde bilgi depolamak ve iletmek için kullanılır. Negatif geri bildirim temel bir homeostaz ve sibernetik kavramıdır ve bir organizmanın veya sistemin kendisini etkileyen herhangi bir değişikliğe otomatik olarak nasıl karşı koyduğunu ifade eder.
Örneğin, insan vücudu sıcaklığını kontrol etmek için bir dizi süreç kullanır ve sıcaklığını ortalama bir değere veya standart olarak 98,6 Fahrenheit(37 Santigrat) dereceye yakın tutar. Aşırı ısınmaya karşı verilen en belirgin fiziksel tepkilerden biri teni ıslatarak buharlaşma için hazır hale gelmesini ve böylece vücudu soğutmayı sağlayan terlemedir. Öte yandan, vücut soğuk ortamlarda daha az terleyerek ve deriye giden kan dolaşımını azaltarak ısı kaybını azaltır. Dolayısıyla, normal sıcaklığı yükselten veya düşüren herhangi bir değişiklik otomatik olarak karşı çıkan, zıt veya negatif bir geri bildirimi tetikler. Burada negatif sadece zıt anlamına gelir, olumsuz/kötü değil; bu örnekte aslında iyiliğimiz için çalışır. Pozitif geri bildirim de değişime verilen bir tepkidir ancak negatif geri bildirimin aksine bu, sistemi normal durumun daha da dışına çıkarır.
Örneğin, bir kişinin ateşi yaklaşık 107 Fahrenheit(41,5 Santigrat) dereceye yükseltilirse, negatif geri bildirim sistemleri çalışmayı durdurur. Yüksek ateşi olan bir kişi, cildi soğutmak için terlese bile cildi sıcak ve kuru olur. Böyle bir durumda sadece negatif geri bildirim sistemleri kapanmakla kalmaz; artan sıcaklık vücuttaki kimyasal olayları hızlandırır, bu da sıcaklığın daha da yükselmesine neden olur, bu da vücuttaki kimyasal olayları daha da hızlandırır ve bu böyle devam eder. “Kontrolden çıkmış” bir süreç olan bu pozitif geri bildirim kısır döngüsü, durdurulmadığı takdirde yalnızca ölümle sonuçlanır.
Önemli bir nokta şudur: Sistem düzgün çalışıyorsa homeostatik reaksiyonlar kaçınılmaz ve otomatiktir ve kararlı hal veya homeostaz birlikte çalışan birçok sistem tarafından korunabilir. Örneğin, yüz kızarması vücudun ısınmaya karşı verdiği otomatik tepkilerden bir diğeridir: deri kızarır çünkü derinin küçük kan damarları otomatik olarak genişleyerek soğuyabileceği yüzeye daha fazla ısınmış kanı yakınlaştırır. Titreme de üşümeye verilen bir başka tepkidir: istemsiz hareketler daha fazla vücut ısısı üretmek için vücut dokusunu ısıtır.
Negatif geri bildirim, birbirini karşılıklı olarak etkileyen kuvvetler ve etkenler arasındaki dengelerden ortaya çıkar. Bu durumun önemli özelliklerinden birkaçını örneklemek gerekirse, bir arabayı ve sürücüsünü birleşik, karmaşık, homeostatik veya “hedefe yönelen” bir sistem olarak görebiliriz: arabanın yolunda ilerlemesini sağlamaya çalışan bir siborg ya da “sibernetik organizma”. Sürücü arabayı, direksiyonu sabit bir konumda tutarak yönlendirmez; direksiyonu hafifçe sola ve sağa çevirmeye devam ederek doğal olarak sağa sola yönelen arabayı tekrar yola döndürecek tekerlek pozisyonlarını arar. Bir bozulma veya dengeden sapma, en az negatif geri bildirim kadar önemlidir: Sistemler yoldan sapmazlarsa kendilerini düzeltemezler.
Salınım birçok sistemin yaygın ve gerekli bir davranışıdır. Araba patinaj yaparsa, sürücü otomatik olarak direksiyonu hızla ters yöne kırarak tepki verir. Ancak bu tür ani negatif geri bildirimler genellikle dengeden sapmaya aşırı düzeltme yaparak arabanın yolun diğer tarafına doğru hareket etmesine neden olur. Bir negatif geri bildirim, onu tetikleyen bozukluk kadar büyükse, o bozukluğun tersi yönünde etkileyici bir değişiklik meydana getirebilir. Araç ve sürücü bir yandan diğer yana savrularak ve her seferinde biraz daha az savrularak patinajdan kurtulur. Başka bir deyişle, her geri bildirim son hareketten daha azdır, böylece salınımlar “sönümlenir”. Negatif geri bildirim zaman alır ve böyle bir gecikme doğal sistemlerin çoğunun temel bir özelliğidir. Bu da sistemin denge hali seviyesinin üstünde ve altında salınım yapmasına neden olabilir.
Çevirmen: Melih Demiralay
Kaynak: Kelvin Rodolfo, What is Homeostasis?, https://www.scientificamerican.com/article/what-is-homeostasis/ , Erişim Tarihi: 04.08.2024