Karakteristike, funkcije, primjeri i mehanizmi za održavanje homeostaze

Homeostasis - bilo koji samoregulirajuća procesa kojom biološki sustavi žure za održavanje unutarnje stabilnosti, prilagođavajući se optimalnim uvjetima za opstanak. Ako je homeostasis uspješan, onda se život nastavlja, u protivnom će se pojaviti katastrofa ili smrt. Postignuta stabilnost je zapravo dinamična ravnoteža koja se javlja kontinuirane promjene, ali prevladavaju relativno homogeni uvjeti.

Značajke i uloga homeostaze

Bilo koji sistem u dinamičkim ravnotežnim željama za postizanje stabilnog stanja, ravnoteže koji se protivi vanjskim promjenama. Kada se takav sustav pokvari, ugrađeni upravljački uređaji reagiraju na odstupanja za instaliranje nove ravnoteže. Takav je postupak jedna od kontrola sa povratnim informacijama. Primjeri homeostatske regulacije su sve integracije i koordinacijski procesi funkcija posredovanih električnim lancima i nervnim ili hormonskim sistemima.

Drugi primjer homeostatske regulacije u mehaničkom sustavu je djelovanje sobnog regulatora temperature ili termostata. Toplina termostata je bimetalna traka koja odgovara na promjene temperature, dovršavanja ili ometanju električnog kruga. Kad se soba ohladi, kontura je završena i grijana je uključena, a temperatura raste. Na navedenom nivou lanac se prekida, peć se zaustavlja, a pada temperatura.

Međutim, biološki sustavi koji imaju veću složenost imaju regulatore koji su teško uspoređivati ​​sa mehaničkim uređajima.

Kao što je napomenuto ranije, izraz homeostasis odnosi se na održavanje unutrašnjeg okruženja tijela u uskim i čvrstim kontroliranim granicama. Glavne funkcije važne za održavanje homeostaze su ravnoteža tekućine i elektrolita, kiselina, termoregulacija i metabolička kontrola.

Kontrolna temperatura tijela u ljudima smatra se odličan primjer homeostaze u biološkom sistemu. Normalna tjelesna temperatura iznosi oko 37 ° C, ali različiti faktori mogu utjecati na ovaj indikator, uključujući hormone, metaboličku stopu i bolesti koje vode do prekomjernih visokih ili niskih temperatura. Kontrola kontrole temperature kontrolira mozga nazvana hipotalamus.

Povratne informacije o tjelesnoj temperaturi prenose se kroz protok krvi u mozak i dovodi do kompenzacijskog prilagođavanja u respiratornoj stopi, nivoa šećera u krvi i metaboličkim brzinama. Gubitak ljudi kod ljudi osiguran je smanjenjem mehanizama aktivnosti, znojenja i razmjene topline koji omogućavaju više krvi da kruži u blizini kože površine.

Smanjenje gubitka topline provodi se zbog izolacije, smanjenje cirkulacije na kožu i kulturnim promjenama, poput upotrebe odjeće, stambenih i trećih izvora toplote. Raspon između visokog i niskog nivoa telesne temperature je homeostatska visoravan - "normalan" raspon koji podržava život. Dok se približavate bilo kojem od dvije krajnosti, korektivna akcija (kroz negativne povratne informacije) vraća sustav u normalan raspon.

Koncept homeostaze primjenjuje se i na životne uvjete. Prvi put su predložili američki ekolog Robert Makartur 1955. godine, ideja da je homeostaza u ekosustavima proizvod kombinacije biološke raznolikosti i veliki broj interakcija okoliša između vrsta između vrsta.

Takva pretpostavka smatrana je konceptom koji bi mogao pomoći objasniti održivost ekološkog sistema, odnosno njegovo očuvanje kao određena vrsta ekosustava s vremenom. Od tada se koncept nešto promijenio i uključio neživotu komponentu ekosustava. Taj se termički koristili mnogi ekolozi za opisivanje reciprociteta koji se događa između živih i neživih ekosustava komponenti za održavanje statusa quo.

Geasi Hipoteza - Zemljinski model koji je predložio engleski naučnik James Lavlock, koji razmatra različite komponente za život i nerezident kao komponente većeg sustava ili jednog organizma, što podrazumijeva da kolektivni napori pojedinačnih organizma doprinose homeostasisu na Planetarna razina.

Početna stranica ćelija

Ćelije ovise o tijelu okruženju za održavanje održivosti i ispravno funkcioniranje. Homeostasis podržava okoliš tijela pod kontrolom i čuva povoljne uvjete za mobilne procese. Bez pravih tijela, određeni procesi (na primjer, osmoza) i proteini (na primjer, enzimi) neće raditi pravilno pravilno.

Zašto je homeostasis važan za ćelije? Žive ćelije ovise o kretanju hemikalija oko njih. Hemikalije, poput kisika, ugljičnog dioksida i rastvorene hrane, moraju se prevoziti u ćelije i od njih. To se provodi postupcima difuzije i osmoze, ovisno o ravnoteži vode i soli u tijelu koje podržava homeostasis.

Stanice ovise o enzimima da ubrzaju mnoge hemijske reakcije koje podržavaju sredstva za život i funkcionalnost ćelija. Ovi enzimi najbolje rade na određenim temperaturama, a samim tim, ponovo je homeostaza od vitalnog značaja za ćelije, jer podržava stalnu tjelesnu temperaturu.

Primjeri i mehanizmi homeostaze

Evo nekoliko velikih primjera homeostaze u ljudskom tijelu, kao i podržavajući njihove mehanizme:

Temperatura karoserije

Najčešći primjer homeostaze kod ljudi je regulacija tjelesne temperature. Normalna tjelesna temperatura, kao što smo napisali gore je 37 ° C. Temperatura iznad ili ispod normalnih pokazatelja može prouzrokovati ozbiljne komplikacije.

Mišićna insuficijencija događa se na temperaturi od 28 ° C. Na 33 ° C postoji gubitak svijesti. Na temperaturi od 42 ° C, centralni nervni sistem počinje sastavljati. Smrt se javlja na 44 ° C. Tijelo kontrolira temperaturu razvijanjem ili puštanjem suvišne vrućine.

Koncentracija glukoze

Koncentracija glukoze odnosi se na količinu glukoze (šećera u krvi) prisutne u krvotoku. Tijelo koristi glukozu kao izvor energije, ali njegov višak ili nedostatak može uzrokovati ozbiljne komplikacije. Neki hormoni upravljaju koncentracijom glukoze u krvi. Inzulin smanjuje koncentraciju glukoze, dok se kortizol, glukagon i kateholamini povećavaju.

Razina kalcijuma

Kosti i zubi sadrže približno 99% kalcijuma u tijelu, dok preostalo 1% kruže u krvi. Preveliki ili nedovoljan sadržaj kalcijuma u krvi ima negativne posljedice. Ako je nivo kalcijuma u krvi previše smanjena, parachitoidne žlijezde aktiviraju njihove receptore, osjetljive na kalcijum i otpustite paratireoidni hormon.

PTH signalizira kosti potrebe za oslobađanjem kalcijuma za povećanje koncentracije u krvotoku. Ako se nivo kalcijuma previše poveća, štitnjačka žlijezda pušta kalcitonin i popravlja višak kalcijuma u kosti, na taj način smanjujući količinu kalcijuma u krvi.

Zapremina tečnika

Tijelo mora održavati stalno unutrašnje okruženje, što znači da treba regulirati gubitak ili nadopunu tekućine. Hormoni pomažu u prilagođavanju ove ravnoteže, uzrokujući izlučivanje ili držanje tekućine. Ako tijelo nema dovoljno tečnosti, antidiuretski hormon signalizira bubrege o očuvanju tečnosti i smanjuje prinos urina. Ako tijelo sadrži previše tečnosti, suzbija aldosteron i signalizira veću količinu urina.