Charakteristiky, funkce, příklady a mechanismy pro udržení homeostázy

Homeostáza - jakýkoli samoregulační proces, kterými biologické systémy spěchají k udržování vnitřní stability, přizpůsobení se optimálních podmínek pro přežití. Pokud je homeostáza úspěšná, život pokračuje, jinak dojde k katastrofám nebo smrti. Dosažená stabilita je vlastně dynamická rovnováha, která se vyskytuje nepřetržité změny, ale převažují relativně homogenní podmínky.

Funkce a role homeostázy

Každý systém v dynamické rovnováze si přeje dosáhnout ustáleného stavu, rovnováhy, která je proti vnějším změnám. Když je takový systém přerušen, vestavěná řídicí zařízení reagují na odchylky pro instalaci nového zůstatku. Takový proces je jedním z ovládacích prvků se zpětnou vazbou. Příkladem homeostatic regulace jsou všechny integrační a koordinační procesy funkcí zprostředkovaných elektrickými řetězci a nervovými nebo hormonálními systémy.

Dalším příkladem homeostatické regulace v mechanickém systému je působení regulátoru teploty v místnosti nebo termostatu. Teplo termostatu je bimetalický pás, který reaguje na změny teploty, dokončení nebo rušení elektrického obvodu. . Na uvedené úrovni je řetěz přerušen, pece se zastaví a teplotní kapky.

Biologické systémy, které mají větší složitost, mají však regulátory, které jsou obtížné srovnávat s mechanickými zařízeními.

. Hlavní funkce důležité pro udržení homeostázy jsou rovnováha tekutin a elektrolytu, regulace kyseliny, termoregulace a metabolické kontroly.

Řídící teplota těla u lidí je považována za vynikající příklad homeostázy v biologickém systému. Normální tělesná teplota je přibližně 37 ° C, ale různé faktory mohou ovlivnit tento ukazatel, včetně hormonů, metabolismu a onemocnění, které vedou k nadměrně vysokým nebo nízkým teplotám. Řízení regulace teploty je řízena mozkovou plochou zvanou hypotalamus.

Zpětná vazba na tělesné teplotě se přenáší průtokem krve do mozku a vede k kompenzačním úpravám v respirační rychlosti, hladině cukru v krvi a metabolické rychlosti. Ztráta lidí u lidí je zajištěna poklesem aktivity, pocení a tepelných výměnných mechanismů, které umožňují cirkulovat více krve v blízkosti povrchu kůže.

Snížení tepelných ztrát se provádí v důsledku izolace, snížení cirkulace na pokožku a kulturní změny, jako je použití oděvů, bydlení a zdrojů třetích stran. Rozsah mezi vysokými a nízkými hladinami tělesné teploty je homeostatická plošina - "normální" rozsah, který podporuje život. Přiblížíte k některému ze dvou extrémů, opravná akce (přes negativní zpětnou vazbu) vrátí systém do normálního rozsahu.

Koncept homeostázy je také aplikován na podmínky prostředí. Poprvé navrhl americký ekolog Robert Makartur v roce 1955, myšlenka, že homeostázy v ekosystémech je produktem kombinace biologické rozmanitosti a velkého počtu environmentálních interakcí vyskytujících se mezi druhy.

. . Tento termín byl používán mnoha ekology k popisu reciprocity, které se vyskytuje mezi živými a neživotivými ekosystémovými komponenty pro udržení statusu quo.

Geasi Hypotéza - model Země navržený anglický vědec James Lavlock, který považuje různé živé a nerezidentské složky jako složky většího systému nebo jediného organismu, což za předpokladu, že kolektivní úsilí jednotlivých organismů přispívají k homeostázy Planetová úroveň.

Buňka homeostáza

Buňky závisí na prostředí těla pro udržení životaschopnosti a správně fungovat. Homeostáza podporuje tělesné prostředí pod kontrolou a zachovává příznivé podmínky pro mobilní procesy. Bez správných podmínek těla nebudou určité způsoby (například osmózy) a proteiny (například enzymy) fungovat správně.

Proč je homeostáza důležitá pro buňky? Živé buňky závisí na pohybu chemikálií kolem nich. Chemikálie, jako je kyslík, oxid uhličitý a rozpuštěné potraviny, musí být přepravovány do buněk a od nich. Tím se provádí difúzní a osmózy procesů v závislosti na vyvážení vody a soli v těle, které jsou podporovány domovostázou.

Buňky závisí na enzymech, aby se urychlily mnoho chemických reakcí podporujících živobytí a funkčnost buněk. Tyto enzymy fungují nejlépe v určitých teplotách, a proto znovu homeostázy je vitální pro buňky, protože podporuje konstantní tělesnou teplotu.

Příklady a mechanismy homeostázy

Tělesná teplota

Nejčastějším příkladem homeostázy u lidí je regulací tělesné teploty. Normální tělesná teplota, jak jsme napsali výše, je 37 ° C. Teplota nad nebo pod normálními indikátory mohou způsobit vážné komplikace.

Svalová insuficience se vyskytuje při teplotě 28 ° C. Při teplotě 33 ° C je ztráta vědomí. Při teplotě 42 ° C se centrální nervový systém začne kolapsovat. Smrt se vyskytuje při 44 ° C. Tělo řídí teplotu vyvíjet nebo uvolněním přebytku tepla.

Koncentrace glukózy

Koncentrace glukózy se vztahuje na množství glukózy (cukru v krvi) přítomné v krevním oběhu. Tělo používá glukózu jako zdroj energie, ale jeho přebytek nebo nevýhodu může způsobit vážné komplikace. Některé hormony řídí koncentraci glukózy v krvi. Inzulín snižuje koncentraci glukózy, zatímco kortizol, glukagon a katecholaminy zvyšují.

Úroveň vápníku

Kosti a zuby obsahují přibližně 99% vápníku v těle, zatímco zbývající 1% cirkuluje v krvi. Příliš velký nebo nedostatečný obsah vápníku v krvi má negativní důsledky. Pokud je hladina vápníku v krvi příliš snížena, paraiPitoidní žlázy aktivují své receptory, citlivé na vápník a uvolňují parathyroidní hormon.

Pth signalizuje kosti potřebu uvolňovat vápník pro zvýšení jeho koncentrace v krevním oběhu. Pokud hladina vápníku zvyšuje příliš mnoho, štítné žlázy uvolňuje kalcitonin a upevňuje přebytek vápníku v kostech, čímž se snižuje množství vápníku v krvi.

Objem kapaliny

Tělo musí udržovat konstantní vnitřní prostředí, což znamená, že musí regulovat ztrátu nebo doplnění tekutiny. Hormony pomáhají upravit tuto rovnováhu, což způsobuje vylučování nebo držení tekutiny. Pokud tělo nemá dostatek tekutiny, antidiuretický hormon signalizuje ledviny o konzervaci kapaliny a snižuje výtěžnost moči. Pokud tělo obsahuje příliš mnoho tekutiny, potlačuje aldosteron a signalizuje větší množství moči.