Homeostaze je kompleksen mehanizem prisoten v živih organizmih, ki vključuje absorpcijo, učinkovitost in pravilno proces asimilacije hrane in proteinov, ki vstopajo v telo. To biološko delovanje, ki je prisotno pri vseh živih bitjih, predstavlja pravilno delovanje metabolizma, strukturirano in umerjeno funkcijo med sistemom hormonov in možganskimi žlezami, ki organizirajo to delo, da zagotovijo učinkovito telesno delovanje.
Kaj je homeostaza
Kazalo
Pojem homeostaze je sposobnost telesa, da izvaja fizikalno-kemijske in samoregulacijske funkcije, ki vodijo do vzdrževanja in doslednosti v sestavi in lastnostih notranjega dela organizma. Iz tega razloga homeostaza predstavlja notranje ravnovesje človeškega telesa in izvaja odzive, ki so prilagojeni za ohranjanje dobrega zdravja. Notranjo neravnovesje lahko ustvarijo različni vzroki in homeostatski mehanizmi delujejo takoj, s povratnimi informacijami in nadzornimi procesi ter obnavljajo ravnovesje v telesu.
Kaj je homeostaza v biologiji
Homeostaza v biologiji je sklop mehanizmov oziroma dinamičnega ravnovesja, s pomočjo katerih živim bitjem uspe doseči stabilnost lastnosti svojega notranjega okolja in biokemične sestave tkiv in celičnih tekočin, da bi lahko ostali živi in bili fiziologija njegova glavna osnova.
Homeostaza pri živih bitjih
Homeostaza se pojavlja pri vseh organizmih, bolj natančno pa so jo preučili pri človeški vrsti in pri drugih višjih sesalcih. Pri teh kompleksnih živalih homeostaza deluje v izoliranih in integriranih celicah. Na primer: telesne tekočine, tkiva in organi. Ker se v tkivu vzdržujejo stalni pogoji, je vsaka celica izpostavljena manjšim spremembam v svojem zunanjem okolju. Prihaja do stalne izmenjave molekulmed krvjo in zunajcelično tekočino, ki kopa vsako celico. Stabilna sestava krvi je tista, ki omogoča ohranjanje nespremenljivosti zunajcelične tekočine, nenehno mešanje zunajcelične tekočine, ščiti vsako celico pred spremembami, ki se pojavijo v zunanjem okolju.
Primer homeostaze je, če se človek vroče kopa, v tem primeru temperatura celic v jetrih, srcu, črevesju in trebušni slinavki ni spremenjena.
Homeostazne značilnosti
Glavne značilnosti homeostaze, ki jih je treba poznati, so:
- Proces: na začetku homeostaze vpleteni organizem preide skozi proces povratnih informacij, ki je lahko pozitiven ali negativen in v katerem nastale celice končajo z zelo različnimi učinki, ki pa so hkrati kompenzacijski. Ko so povratne informacije pozitivne, se učinkom homeostaze v celicah prepreči vrnitev v prvotno stanje. Če so povratne informacije negativne, odziv, ki se pojavi na koncu, bistveno spremeni prvotno strukturo celice.
- Regulacija telesne temperature: Ena najpogostejših funkcij homeostaze je uravnavanje telesne temperature. To je simbol, da človeško telo vzdržuje popolno in primerno temperaturo. To je 97,6 stopinje Fahrenheita ali 36 Celzija. Te vrednosti se imenujejo referenčne točke.
- Kako mraz vpliva na človeško telesno temperaturo: Ko telesna temperatura pade pod določene meje, homeostaza zagotavlja, da se telo spet ogreje. To pomeni, da se krvne žile zaradi pomanjkanja toplote krčijo ali zategujejo, koža se skrči in nastane tako imenovana "gosja", dlake se dvignejo in odvzamejo zrak s kože, kar ponuja dodaten umik proti mrazu. Včasih se mišice krčijo tudi zaradi nizkih temperatur, ki povzročajo tresenje, zaradi katerega se telo počasi trese in ogreva.
- Kako toplota vpliva na telesno temperaturo: Ko pride do pomembne spremembe temperature, senzorji v koži oddajo opozorilo hipotalamusu, predelu v možganih. Če se na primer sprehodite, se telesna toplota dvigne nad nastavljeno temperaturo. To se zgodi, ko hipotalamus pošlje signale, da se vaše telo ohladi. Krvne žile se v glavnem razširijo ali razširijo, da se kri približa površini kože. To omogoča, da več toplote uide iz telesa v zrak. Potem začnejo znojnice proizvajati več znoja. Ko iz telesa izhlapi znoj, ustvari očarljiv in osvežujoč učinek.
- Regulacija krvnega sladkorja: telo jih z uživanjem ogljikovih hidratov, kot sta kruh in krompir, pretvori v majhne sladkorje ali glukozo. Glukoza je bistvenega pomena v človeškem telesu, ker se uporablja kot vir energije. Kljub temu v krvi ne morete imeti preveč ali premalo glukoze. V tem primeru je pomen homeostaze vzdrževanje konstantne ravni sladkorja v krvi.
Glavne vrste homeostaze
Človeško telo je vzvišen stroj in velik del tega je, ker se nenehno premika v različnih okoljih. Človeška bitja se lahko razvijajo pri zelo nizkih temperaturah, pri dietah in drugačnem načinu življenja. Del tega stanja telesa, da se prilagodi tem spremembam, je zasluga homeostaze, saj je pomen homeostaze ravnotežje.
Vrste homeostaze so:
Podaljšana homeostaza
Opredelitev homeostaze v ekstenziji lahko generiramo s splošnega vidika, to je aluzija na značilnost katerega koli sistema, lahko je odprta ali zaprta, s katero lahko uravnava notranje okolje organizma, tako da se vzdržuje stabilno.
Ekološka homeostaza
Je nekakšno dinamično ravnovesje, ki poteka med naravnim okoljem in okolico. Ravnotežje lahko izgine iz več razlogov, med drugim zaradi poplav, požarov, potresov in drugih naravnih nesreč.
Ekološka homeostaza nato predstavlja izmenjavo med različnimi naravnimi okolji, ki omogoča ravnovesje v ekosistemu; te se štejejo za zelo potrebne za preživetje. V primeru planeta na splošno je homeostatsko ravnovesje prikazano v razmerju med ekosistemom in podnebnimi spremembami, ki se pojavijo.
Ekološka homeostaza je znana tudi kot ekološko ravnovesje, okoli leta 1950 so jo dvomili, saj so nekateri menili, da so stalne in korenite spremembe v populacijah zelo pogoste in da ravnotežje ni stalnica. Na enak način so potrdili, da sta te teoriji nadomestili Teorija kaosa in Teorija katastrof.
Ekološki dejavniki, ki negativno vplivajo na to homeostazo, so potresi, nevihte, suše in podnebne spremembe, kot so vroči in hladni valovi.
Kibernetska homeostaza
Ta izraz je sredi 20. stoletja ustvaril angleški zdravnik Williams Ross Ashby, ki je ustvaril homeostat, ki se uravnava s pomočjo povratnih informacij. Z drugimi besedami, kibernetska homeostaza različnim elektronskim sistemom omogoča, da ostanejo v ravnovesju.
Psihološka homeostaza
Kadar se neravnovesje pri ljudeh pojavi notranje, se lahko pojavi tudi na psihološki ravni. Psihološka homeostaza je torej ravnovesje med človekovimi potrebami in zadovoljstvi.
Psihološka homeostaza je neke vrste homeostaza, ki je nekoliko drugačna in nenavadna, popolnoma nepovezana z razlogi, zakaj poteka biološka homeostaza. Ta asimilacija je odvisna od duševnih dejavnikov, dražljajev spremenljivk, ki se ne štejejo za povsem znanstvene, saj so tako vsestranske, da študijskemu področju ne omogočajo, da bi jih preučevalo. To so lahko občutki, misli tesnobe ali tesnobe, ki določajo način, kako telo asimilira proces homeostaze. Na ta proces lahko vplivajo psihološke težave, ki povzročajo bolezni podhranjenosti, kot je bulimija.
Homeostaza kisika za celični proces
Ko se nadmorska višina dvigne, je okoliški kisik v ozračju manjši od tistega, ki ga najdemo na površini. Iz tega razloga bo dihanje posameznika v teh okoljih na koncu postalo nezadostno z redno hitrostjo, telo s homeostazo poveča stopnjo dihanja in nato počasi povečuje nastajanje rdečih krvnih celic v krvi.
Homeostaza celične presnove
Ta vrsta homeostaze se nanaša na dejstvo, da kemična sestava notranjega okolja organizma ne sme biti spremenjena in mora ostati nespremenjena. To pomeni, da bodo proizvodi, ki nastanejo v celični presnovi, takoj zavrženi, tovrstni postopek je prisoten v lojnicah in znojnih žlezah, pljučih, čeprav je najpomembnejši tisti, ki ga izvajajo ledvice.
Homeostatski mehanizmi
V osnovi obstajata dve vrsti homeostatskih mehanizmov:
Živčne poti: katerih naloga je uravnavanje krvnega tlaka pri ljudeh in na splošno pri sesalcih. Prav tako uravnava koncentracijo kisika in CO2 v krvi človeka.
Endokrine poti: v tem primeru uravnava koncentracijo glukoze v krvi. Tudi ureditev razmerja med beljakovinami, ogljikovimi hidrati in maščobami. Poleg nadzora nad učinki posta in hranjenja na telo.
Pomen homeostaze pri ljudeh
V človeškem telesu endokrini in živčni sistem nadzorujeta homeostazo. Organi in sistemi dajejo povratne informacije možganom. Telo vzdržuje homeostazo z vzdrževanjem temperature, pH ravnovesja, ravnovesja elektrolitov in vode, dihanja in vzdrževanja krvnega tlaka.
Ko oseba poje obrok, ki vsebuje velike količine elektrolitov, na primer kuhinjske soli, živčni sistem zazna elektrolitsko neravnovesje. Možgani pošiljajo telesu signale, da zadrži vodo in vzdržuje ravnovesje elektrolitov. Fizično lahko opazite otekanje stopal in žejo.
Ko se tekočine pijejo posamezno, se elektroliti razredčijo in celice kot odgovor na povečanje vode sprostijo tisto, kar že obstaja, da ohranijo homeostazo. Nato ledvice iz sistema filtrirajo odvečno tekočino in elektrolite.
Homeostaza v procesu asimilacije vključuje funkcijo samoregulacije vitaminov, ki sodelujejo s telesom, da jih pretvorijo v energijo za podporo življenju. To se nanaša na mehanizem za izhod odvečne energije, potrebne za izpolnitev učinkovite homeostaze. Ta s proizvodnjo hormonov uravnava tisto, kar vstopi v telo, primeri te koreografije so sečil, v katerih se sproščajo nepotrebne filtrirane snovi. Znoj in žleze, ki so odgovorne za eksplozijo telesnih tekočin, zato da telo ohranja standardno temperaturo, medtem ko se sproščajo odvečne snovi.
Ta funkcionalnost telesa je tesno povezana z metabolizmom, saj bo asimilacija hrane odvisna od odziva, ki ga ima na zunanjost. Podnebne, atmosferske ali zgolj zunanje razmere lahko negativno vplivajo na stanje telesa, vendar bo konglomerat vitaminov, če bo homeostaza izvedena na pravilen način, deloval kot energija za telo.
Homeostaza in živčni sistem
Ohranjanje homeostaze
Biološki sistemi, tako kot človeško telo, so ves čas v neravnovesju. Na primer, ko vadite, mišice povečajo proizvodnjo toplote in povečajo telesno temperaturo. Na enak način, ko imate kozarec sadnega soka, se poveča tudi glukoza v krvi. Homeostaza je odvisna od sposobnosti telesa, da zazna in jim nasprotuje.
Za vzdrževanje homeostaze se pogosto uporabljajo cikli negativnih povratnih informacij. Ti cikli delujejo v nasprotju z dražljajem ali signalom, ki jih sproži. Na primer, če je telesna temperatura previsoka, bo zanka z negativno povratno informacijo znižala nazaj na referenčno vrednost ali nominalno vrednost 98,6 ° F / 37,0 ° C.
10 Primeri homeostaze pri ljudeh
Primer 1: Pospeševanje dihanja
Ko so ljudje izpostavljeni okoljem z nizko koncentracijo kisika ali kadar so ravni kisika v krvi prenizke, da bi zadostile celičnim potrebam, na primer pri vadbi, se takoj pojavi odziv, ki pospeši iskanje povečati količino vdihanega zraka. Takrat se srčni utrip pospeši in krvni tlak se poveča, kar zagotavlja boljšo oskrbo s kisikom v telesu.
Primer 2: Vzdrževanje ravni glukoze
Glukoza je vrsta sladkorja, ki jo najdemo v krvnem obtoku, toda da bi človek ostal zdrav, je treba ravni glukoze vzdrževati na ustreznih ravneh. Če se te ravni zvišajo, trebušna slinavka izloči hormon, imenovan inzulin, in če ravno nasprotno ostanejo zelo nizke, jetra glikogen v krvi pretvorijo v glukozo in zvišajo njegovo raven.
Primer 3: Ravnotežje kislin in baz
Človeška bitja v svojem telesu vsebujejo kemične sestavine, imenovane kisline in baze, med katerimi je potrebno ravnotežje, da se zagotovi njihovo optimalno delovanje. Ledvice in pljuča sta dva organska sistema, ki sta odgovorna za uravnavanje teh snovi v telesu.
Primer 4: Telesna temperatura
Notranja telesna temperatura človeškega telesa je dober primer homeostaze. V zdravem telesu mora biti telesna temperatura 37 ° in sprošča toploto z nadzorovanjem temperature.
Primer 5: Nadzor kalcija
Homeostaza uravnava raven kalcija v človeškem telesu. Ko te ravni padejo, obščitnica sprosti hormon, če so zelo visoke, ščitnica pomaga pritrditi kalcij v kosti in zniža njegovo raven v krvi.
Primer 6: Telesna vadba
Za fizične aktivnosti povzroči, da telo za ohranjanje homeostaze, pošiljanje laktata mišice za zagotavljanje energije.
Primer 7: Funkcije sečnega sistema
Strupene snovi, ki vstopijo v kri, ustavijo telesno homeostazo. Vendar se odzove tako, da se jih reši skozi sečni sistem. Ko posameznik urinira, iz krvi odstrani vse toksine in druge neprijetne sestavine, homeostaza pa se obnovi v telesu.
Primer 8: Nivo vode
Več kot 50% telesne teže človeškega telesa sestavlja voda, homeostaza je odgovorna za vzdrževanje pravilnega ravnovesja tekočine. Celice, ki vsebujejo veliko vode, nabreknejo tako, da tvegajo eksplozijo, tiste, ki jih vsebuje premalo, pa se lahko skrčijo. Človeško telo mora ohraniti ravnovesje, da se noben od teh primerov ne bi zgodil.
Primer 9: Arterijska regulacija
Telo z zdravim krvnim tlakom je primer homeostaze. Ko srce zazna spremembe krvnega tlaka, pošlje signale možganom in nato prejme napotke, kako se odzvati. Ko je krvni tlak zelo visok, se srce upočasni, če pa je zelo nizek, pospeši gibanje.
Primer 10: Limfni sistem in njegove funkcije
Človeško telo je izpostavljeno virusom in bakterijam, ki lahko povzročijo bolezni, limfni sistem je odgovoren za napad in pomoč pri ohranjanju homeostaze ter boj proti okužbam za ohranjanje zdravega telesa.
