Homeostasis on monimutkainen mekanismi on läsnä elävissä organismeissa, johon liittyy imeytyminen, ja korjaa ruoansulatusjärjestelmä elintarvikkeiden ja proteiinien kehoon. Tämä biologinen vaikutus, joka esiintyy kaikissa elävissä olennoissa, edustaa aineenvaihdunnan oikeaa toimintaa, jäsenneltyä ja kalibroitua toimintaa hormonijärjestelmän ja aivojen rauhasten välillä, jotka järjestävät tämän työn taatakseen tehokkaan kehon suorituskyvyn.
Mikä on homeostaasi
Sisällysluettelo
Homeostaasin käsite on kehon kyky suorittaa fysikaalis-kemiallisia ja itsesääntelytoimintoja, jotka johtavat organismin sisäosan koostumuksen ja ominaisuuksien ylläpitoon ja johdonmukaisuuteen. Tästä syystä homeostaasi edustaa ihmiskehon sisäistä tasapainoa, ja se suorittaa vastauksia, jotka on mukautettu hyvän terveyden ylläpitämiseksi. Sisäinen epätasapaino voi johtua erilaisista syistä, ja homeostaattiset mekanismit toimivat välittömästi palautteen ja ohjausprosessien avulla palauttamalla kehon tasapaino.
Mikä on homeostaasi biologiassa
Biologian homeostaasi on joukko mekanismeja tai dynaamista tasapainoa, jonka avulla elävät olennot saavuttavat sisäisen ympäristönsä ominaisuuksien vakauden ja kudosten ja solunesteiden biokemiallisen koostumuksen pysyäkseen hengissä, ollessaan fysiologia sen pääperusta.
Elävien olentojen homeostaasi
Homeostaasia esiintyy kaikissa organismeissa, mutta sitä on tutkittu tarkemmin ihmislajeissa ja muissa korkeammissa nisäkkäissä. Näissä monimutkaisissa eläimissä homeostaasi toimii eristetyissä ja integroiduissa soluissa. Esimerkiksi: kehon nesteet, kudokset ja elimet. Koska kudoksessa pysyvät vakio-olosuhteet, jokaiseen soluun kohdistuu pienempiä vaihteluita omassa ulkoisessa ympäristössään. On jatkuva vaihto-molekyylienveren ja solujen kylmän solunulkoisen nesteen välillä. Veren stabiili koostumus on se, mikä mahdollistaa solunulkoisen nesteen muuttumattomuuden, solunulkoisen nesteen jatkuvan sekoittumisen, suojaa kutakin solua ulkoisessa ympäristössä tapahtuvilta muutoksilta.
Esimerkki homeostaasista on, jos henkilö ottaa kuuman kylvyn, tässä tapauksessa maksan, sydämen, suoliston ja haiman solujen lämpötila ei muutu.
Homeostaasin ominaisuudet
Homeostaasin pääominaisuudet, jotka tulisi tietää, ovat:
- Prosessi: homeostaasin alkaessa mukana oleva organismi käy läpi palauteprosessin, joka voi olla positiivista tai negatiivista ja jossa saaduilla soluilla on hyvin erilaisia vaikutuksia, mutta jotka ovat samalla kompensoivia. Kun palaute on positiivista, homeostaasin vaikutuksia soluissa vastustetaan palaamalla alkuperäiseen tilaansa. Vaikka, jos palaute on negatiivista, lopussa oleva vaste tuottaa merkittävän muutoksen solun alkuperäisessä rakenteessa.
- Kehon lämpötilan säätö: Yksi homeostaasin yleisimmistä toiminnoista on kehon lämpötilan säätö. Tämä on symboli siitä, että ihmiskehoa pidetään täydellisessä ja riittävässä lämpötilassa. Lämpötila on 97,6 Fahrenheit-astetta tai 36 Celsius-astetta. Näitä arvoja kutsutaan vertailupisteiksi.
- Kuinka kylmä vaikuttaa ihmisen kehon lämpötilaan: Kun kehon lämpötila laskee alle tietyt rajat, homeostaasi varmistaa, että keho lämpenee jälleen. Toisin sanoen verisuonet supistuvat tai kiristyvät lämmön puutteen vuoksi, iho supistuu ja syntyy ns. "Hanhen kuoppia", karvat nousevat ylös ja ottavat ilmaa ihosta tarjoten ylimääräisen vetäytymisen kylmää vastaan.. Joskus lihakset supistuvat myös alhaisissa lämpötiloissa, mikä aiheuttaa vapinaa, joka saa kehon ravistelemaan ja lämpenemään hitaasti.
- Kuinka lämpö vaikuttaa kehon lämpötilaan: Kun lämpötilassa tapahtuu merkittävä muutos, ihon anturit lähettävät hälytyksen aivoissa sijaitsevalle hypotalamukselle. Esimerkiksi, jos menet kävelylle, kehosi lämpö nousee yli asetetun lämpötilan. Tämä tapahtuu, kun hypotalamus lähettää signaaleja kehollesi jäähtymään. Pääasiassa verisuonet laajenevat tai laajenevat auttamaan verta tulemaan lähemmäksi ihon pintaa. Tämä antaa enemmän lämpöä poistua kehosta ilmaan. Sitten hikirauhaset alkavat tuottaa enemmän hikiä. Kun hiki haihtuu kehosta, se luo viehättävän ja virkistävän vaikutuksen.
- Verensokerin säätely: Kuluttamalla hiilihydraatteja, kuten leipää ja perunaa, keho muuttaa ne pieniksi sokereiksi tai glukoosiksi. Glukoosi on välttämätöntä ihmiskehossa, koska sitä käytetään energialähteenä. Tästä huolimatta veressäsi ei voi olla liikaa tai liian vähän glukoosia. Tässä tapauksessa homeostaasin tarkoitus on ylläpitää verensokeritasoja.
Tärkeimmät homeostaasin tyypit
Ihmiskeho on ylevä kone, ja suuri osa siitä johtuu siitä, että se toimii jatkuvasti erilaisissa ympäristöissä. Ihminen pystyy kehittymään hyvin alhaisissa lämpötiloissa, ruokavaliossa ja erilaisissa elämäntavoissa. Osa tästä kehon tilasta sopeutua näihin muutoksiin johtuu homeostaasista, koska homeostaasin merkitys on tasapaino.
Homeostaasin tyypit ovat:
Homeostaasin pidentäminen
Homeostaasin määritelmä laajennuksessa voidaan luoda yleisestä näkökulmasta, eli se on viittaus minkä tahansa järjestelmän ominaisuuteen, se voi olla avoin tai suljettu, jolla se voi säätää organismin sisäistä ympäristöä niin, että sitä ylläpidetään vakaa.
Ekologinen homeostaasi
Se on eräänlainen dynaaminen tasapaino, joka tapahtuu luonnonympäristöjen ja niiden ympäristön välillä. Tasapaino voi kadota useista syistä, kuten tulvat, tulipalot, maanjäristykset ja muut luonnonkatastrofit.
Ekologinen homeostaasi edustaa sitten vaihtelua, joka on olemassa eri luonnonympäristöjen välillä, mikä mahdollistaa tasapainon ekosysteemissä; näitä pidettiin erittäin välttämättöminä selviytymisen kannalta. Planeetan tapauksessa homeostaattinen tasapaino osoitetaan ekosysteemin ja tapahtuvien ilmastomuutosten välisessä suhteessa.
Ekologista homeostaasia kutsutaan myös ekologiseksi tasapainoksi, noin vuonna 1950 se kyseenalaistettiin, kun jotkut katsoivat, että vakituiset ja radikaalit muutokset väestöissä olivat hyvin yleisiä ja että tasapaino ei ollut vakio. Samalla tavalla he vahvistivat, että nämä teoriat korvattiin kaaositeorialla ja katastrofien teorialla.
Ekologiset tekijät, jotka vaikuttavat negatiivisesti tähän homeostaasiin, ovat maanjäristykset, myrskyt, kuivuudet ja ilmastonmuutokset, kuten kuuma ja kylmä aalto.
Kyberneettinen homeostaasi
Tämän termin loi 1900-luvun puolivälissä englantilainen lääkäri nimeltä Williams Ross Ashby, joka loi homeostaatin, joka säätelee itseään palautteen avulla. Toisin sanoen kyberneettinen homeostaasi tarjoaa erilaisille elektronisille järjestelmille mahdollisuuden pysyä tasapainossa.
Psykologinen homeostaasi
Kun ihmisissä esiintyy epätasapainoa, se voi tapahtua myös psykologisella tasolla. Joten psykologinen homeostaasi on tasapaino ihmisen tarpeiden ja tyydytysten välillä.
Psykologinen homeostaasi on eräänlainen homeostaasi, joka on vähän erilainen ja outo, täysin riippumaton syistä, miksi biologinen homeostaasi tapahtuu. Tämä assimilaatio riippuu henkisistä tekijöistä, ärsykkeistä muuttujista, joita ei pidetä täysin tieteellisinä, koska ne ovat niin monipuolisia, etteivät ne salli tutkimusalueen tutkia niitä. Nämä voivat olla tunteita, ahdistuksen tai ahdistuksen ajatuksia, jotka määrittelevät tavan, jolla keho omaksuu homeostaasin prosessin. Tähän prosessiin voivat vaikuttaa psykologiset ongelmat, jotka aiheuttavat aliravitsemusta, kuten bulimiaa.
Hapen homeostaasi soluprosessille
Kun korkeutta nostetaan, ympäristön happi on pienempi kuin pinnalla. Tästä syystä hengitys yksilössä näissä ympäristöissä on lopulta riittämätöntä säännöllisellä nopeudella, keho homeostaasin kautta tehostaa hengitysnopeutta ja lisää sitten hitaasti punasolujen tuotantoa veressä.
Solujen aineenvaihdunnan homeostaasi
Tämän tyyppinen homeostaasi viittaa siihen, että organismin sisäisen ympäristön kemiallisessa koostumuksessa ei saa tapahtua muutoksia ja että sen on pysyttävä muuttumattomana. Toisin sanoen solujen aineenvaihdunnassa muodostuneet tuotteet hävitetään välittömästi, tämän tyyppistä prosessia esiintyy tali- ja hikirauhasissa, keuhkoissa, vaikka tärkein on munuaisten suorittama.
Homeostaattiset mekanismit
Homeostaattisia mekanismeja on periaatteessa kahta tyyppiä:
Hermotiet: joiden toiminta on verenpaineen säätely ihmisillä ja nisäkkäillä yleensä. Se säätelee myös hapen ja hiilidioksidin pitoisuutta ihmisten veressä.
Hormonaaliset reitit: tässä tapauksessa se säätelee veren glukoosipitoisuutta. Myös proteiinien, hiilihydraattien ja rasvojen välisen suhteen säätely. Sen lisäksi, että hallitaan paaston ja ruokinnan vaikutuksia kehoon.
Homeostaasin merkitys ihmisillä
Ihmisen kehossa endokriininen ja hermosto hallitsevat homeostaasia. Elimet ja järjestelmät tarjoavat palautetta aivoille. Keho ylläpitää homeostaasia ylläpitämällä lämpötilaa, pH-tasapainoa, elektrolyyttitasapainoa ja vettä, hengittämällä ja ylläpitämällä verenpainetta.
Kun henkilö syö ateriaa, joka sisältää suuria määriä elektrolyyttejä, kuten pöytäsuolaa, hermosto havaitsee elektrolyyttitasapainon. Aivot lähettävät keholle signaaleja veden pidättämiseksi ja elektrolyyttitasapainon ylläpitämiseksi. Fyysisesti voit havaita turvotusta jaloissa sekä jano.
Kun nesteet juovat erikseen, elektrolyytit laimennetaan ja vastauksena veden lisääntymiseen solut vapauttavat jo olemassa olevan homeostaasin ylläpitämiseksi. Munuaiset suodattavat sitten ylimääräisen nesteen ja elektrolyytit järjestelmästä.
Homeostaasi assimilaatioprosessissa sisältää vitamiinien itsesääntelyn, joka on vuorovaikutuksessa kehon kanssa ja muuttaa ne energiaksi elämän tukemiseksi. Tämä viittaa mekanismiin tehokkaan homeostaasin täyttämiseksi tarvittavan ylimääräisen energian poistamiseksi. Tämä säätelee hormonien tuotannolla sitä, mikä tulee elimistöön, esimerkkejä tästä koreografiasta ovat virtsateet, joissa vapautuu tarpeettomia suodatettuja aineita. Hiki ja rauhaset, jotka ovat vastuussa kehon nesteiden räjähdyksestä, pitämään keho normaalissa lämpötilassa samalla kun ylimääräisiä aineita vapautuu.
Tämä kehon toiminnallisuus liittyy läheisesti aineenvaihduntaan, koska ruoan assimilaatio riippuu sen reaktiosta, joka sillä on ulkopuolella. Ilmasto-, ilmakehän tai yksinkertaisesti ulkoiset olosuhteet voivat vaikuttaa negatiivisesti kehon tilaan, mutta jos homeostaasia suoritetaan oikealla tavalla, vitamiiniryhmä toimii kehon energiana.
Homeostaasi ja hermosto
Homeostaasin säilyttäminen
Biologiset järjestelmät, kuten ihmiskeho, ovat jatkuvasti epätasapainossa. Esimerkiksi kun harjoittelet, lihakset lisäävät lämmöntuotantoa ja nostavat ruumiinlämpöä. Samalla tavalla, kun sinulla on lasillinen hedelmämehua, verensokerisi nousee. Homeostaasi riippuu kehon kyvystä havaita ja vastustaa näitä muutoksia.
Sykliä negatiivista palautetta käytetään usein homeostaasin ylläpitämiseksi. Nämä syklit toimivat vastakohtana ärsykkeelle tai signaalille, joka laukaisee ne. Esimerkiksi, jos kehon lämpötila on liian korkea, negatiivinen takaisinkytkentäsilmukka toimii laskemalla sen takaisin viitearvoon tai nimellisarvoon 98,6 ° F / 37,0 ° C.
10 esimerkkiä homeostaasista ihmisillä
Esimerkki 1: Hengityksen kiihtyminen
Kun ihmiset ovat alttiina matalalle happipitoisuudelle altistuvissa ympäristöissä tai kun heidän veren happipitoisuutensa on liian matala vastaamaan solujen kysyntää, esimerkiksi kuntoilun aikana, syntyy heti vastaus, joka nopeuttaa hengityksen etsimistä lisää hengitetyn ilman määrää. Tuolloin sydämenlyönti kiihtyy ja verenpaine nousee, mikä tarjoaa paremman hapetetun verenkierron kehossa.
Esimerkki 2: Glukoosipitoisuuden ylläpito
Glukoosi on verenkierrossa esiintyvä sokeriluokka, mutta jotta henkilö pysyisi terveenä, glukoosipitoisuus on pidettävä oikealla tasolla. Jos nämä tasot nousevat, haima erittää hormonia, joka tunnetaan nimellä insuliini, ja jos päinvastoin ne pysyvät hyvin alhaisina, maksa muuttaa veren glykogeenin glukoosiksi nostaen sen tasoa.
Esimerkki 3: Happojen ja emästen tasapaino
Ihminen sisältää kehossaan kemiallisia komponentteja, joita kutsutaan hapoiksi ja emäksiksi, ja niiden välinen tasapaino on välttämätön sen optimaalisen toiminnan varmistamiseksi. Munuaiset ja keuhkot ovat kaksi elinjärjestelmää, jotka vastaavat näiden aineiden säätelystä elimistössä.
Esimerkki 4: Kehon lämpötila
Ihmiskehon sisäinen ruumiinlämpö on hyvä esimerkki homeostaasista. Terveessä kehossa kehon lämpötilan tulisi olla 37 ° ja se vapauttaa lämpöä säätelemällä lämpötilaa.
Esimerkki 5: Kalsiumkontrolli
Homeostaasi säätelee kalsiumpitoisuutta ihmiskehossa. Kun nämä tasot laskevat, lisäkilpirauhasen vapauttaa hormonia, jos se on erittäin korkea, kilpirauhanen auttaa kiinnittämään kalsiumia luihin ja laskemaan sen tasoja veressä.
Esimerkki 6: Liikunta
Liikunnan aiheuttaa elimistössä on ylläpitää homeostaasiin, lähettämällä laktaatti lihakset antaa energiaa.
Esimerkki 7: Virtsateiden toiminnot
Veren sisään menevät myrkylliset aineet keskeyttävät kehon homeostaasin. Se reagoi kuitenkin eroon näistä virtsateiden kautta. Kun henkilö virtsaa, se poistaa kaikki toksiinit ja muut epämiellyttävät komponentit verestä ja homeostaasi palautuu elimistöön.
Esimerkki 8: Veden taso
Yli 50% ihmiskehon painosta koostuu vedestä, homeostaasi on vastuussa nesteen oikean tasapainon ylläpitämisestä. Paljon vettä sisältävät solut turpoavat siten, että ne voivat rikkoutua, mutta liian vähän sisältävät solut voivat kutistua. Ihmiskehon on ylläpidettävä tasapainoa, ettei yhtään näistä tapauksista tapahdu.
Esimerkki 9: Valtimoiden säätely
Elin, jolla on terve verenpaine, on esimerkki homeostaasista. Kun sydän havaitsee verenpaineen muutokset, se lähettää signaaleja aivoihin ja saa sitten vihjeitä siitä, miten vastata. Kun verenpaine on erittäin korkea, sydän hidastuu, mutta jos se on hyvin matala, se nopeuttaa liikkeitään.
Esimerkki 10: Imukudos ja sen toiminnot
Ihmiskeho altistuu viruksille ja bakteereille, jotka voivat aiheuttaa sairauksia, imusuonijärjestelmä on vastuussa hyökkäyksistä ja auttaa homeostaasin säilyttämisessä taistelemalla infektioita terveellisen kehon ylläpitämiseksi.
