Homeostāzes ir sarežģīts mehānisms, kas atrodas dzīviem organismiem, kas ietver absorbciju, veiktspēju un pareizu procesu asimilācijas pārtikas un olbaltumvielu ieved ķermeni. Šī bioloģiskā darbība, kas piemīt visām dzīvajām būtnēm, atspoguļo vielmaiņas pareizu darbību, strukturētu un kalibrētu funkciju starp hormonu sistēmu un smadzeņu dziedzeriem, kas organizē šo darbu, lai garantētu efektīvu ķermeņa darbību.
Kas ir homeostāze
Satura rādītājs
Homeostāzes jēdziens ir ķermeņa spēja veikt fizikāli ķīmiskās un pašregulācijas funkcijas, kas noved pie organisma iekšējās daļas sastāva un īpašību uzturēšanas un konsekvences. Šī iemesla dēļ homeostāze atspoguļo cilvēka ķermeņa iekšējo līdzsvaru, un tā veic atbildes, kas ir pielāgotas, lai saglabātu labu veselību. Iekšējo nelīdzsvarotību var izraisīt dažādi cēloņi, un homeostatiskie mehānismi darbojas nekavējoties, izmantojot atgriezeniskās saites un kontroles procesus, atjaunojot līdzsvaru organismā.
Kas ir homeostāze bioloģijā
Homeostāze bioloģijā ir mehānismu vai dinamiskā līdzsvara kopums, ar kura palīdzību dzīvām būtnēm izdodas panākt savas iekšējās vides īpašību stabilitāti un audu un šūnu šķidrumu bioķīmisko sastāvu, lai saglabātu dzīvību, esot fizioloģija tās galvenais pamats.
Homeostāze dzīvās būtnēs
Homeostāze notiek visos organismos, taču tā ir rūpīgāk pētīta cilvēku sugās un citos augstākajos zīdītājos. Šajos sarežģītajos dzīvniekos homeostāze darbojas izolētās un integrētās šūnās. Piemēram: ķermeņa šķidrumi, audi un orgāni. Tā kā audos tiek uzturēti nemainīgi apstākļi, katra šūna ir pakļauta mazākām izmaiņām savā ārējā vidē. Notiek nemitīga molekulu apmaiņastarp asinīm un ārpusšūnu šķidrumu, kas peld katru šūnu. Stabils asins sastāvs ir tas, kas ļauj uzturēt ārpusšūnu šķidruma nemainīgumu, pastāvīgu ārpusšūnu šķidruma sajaukšanos, aizsargā katru šūnu no izmaiņām, kas notiek ārējā vidē.
Homeostāzes piemērs ir, ja cilvēks iet karstā vannā, šajā gadījumā aknu, sirds, zarnu un aizkuņģa dziedzera šūnu temperatūra netiek mainīta.
Homeostāzes funkcijas
Galvenās homeostāzes pazīmes, kas jāzina, ir:
- Process: homeostāzes sākumā iesaistītais organisms iziet atgriezeniskās saites procesu, kas var būt pozitīvs vai negatīvs un kurā rezultātā iegūtās šūnas beidzas ar ļoti atšķirīgu iedarbību, bet vienlaikus ir kompensējošas. Ja atgriezeniskā saite ir pozitīva, homeostāzes ietekme šūnās tiek novērsta, atgriežoties sākotnējā stāvoklī. Ja atgriezeniskā saite ir negatīva, atbilde, kas rodas beigās, rada būtiskas izmaiņas sākotnējā šūnas struktūrā.
- Ķermeņa temperatūras regulēšana: Viena no visbiežāk sastopamajām homeostāzes funkcijām ir ķermeņa temperatūras regulēšana. Tas ir simbols tam, ka cilvēka ķermenis tiek turēts perfektā un atbilstošā temperatūrā. Ir 97,6 grādi pēc Fārenheita jeb 36 Celsija. Šīs vērtības sauc par atskaites punktiem.
- Kā aukstums ietekmē cilvēka ķermeņa temperatūru: Kad ķermeņa temperatūra nokrītas zem noteiktām robežām, homeostāze nodrošina ķermeņa atkal sasilšanu. Tas ir, asinsvadi karstuma trūkuma dēļ saraujas vai savelkas, āda saraujas un rodas tā sauktie “zosu izciļņi”, matiņi pieceļas un paņem gaisu no ādas, piedāvājot papildu atvilkumu pret aukstumu.. Dažreiz muskuļi saraujas arī zemas temperatūras dēļ, izraisot trīci, kas liek ķermenim lēnām kratīties un sasilt.
- Kā siltums ietekmē ķermeņa temperatūru: kad notiek būtiskas temperatūras izmaiņas, sensori ādā pārraida trauksmi uz hipotalāmu - zonu, kas atrodas smadzenēs. Piemēram, ja dodaties pastaigā, ķermeņa siltums palielināsies, salīdzinot ar iestatīto temperatūru. Tas notiek, kad hipotalāms sūta signālus jūsu ķermenim atdzist. Galvenokārt asinsvadi izplešas vai paplašinās, lai asinis varētu tuvoties ādas virsmai. Tas ļauj vairāk siltuma izplūst no ķermeņa gaisā. Tad sviedru dziedzeri sāk radīt vairāk sviedru. Kad sviedri iztvaiko no ķermeņa, tas rada burvīgu un atsvaidzinošu efektu.
- Cukura līmeņa asinīs regulēšana: patērējot tādus ogļhidrātus kā maize un kartupeļi, organisms tos pārveido par maziem cukuriem vai glikozi. Glikoze ir būtiska cilvēka ķermenī, jo to izmanto kā enerģijas avotu. Neskatoties uz to, asinīs nevar būt pārāk daudz vai pārāk maz glikozes. Šajā gadījumā homeostāzes nozīme ir nemainīga cukura līmeņa uzturēšana asinīs.
Galvenie homeostāzes veidi
Cilvēka ķermenis ir cildena mašīna, un liela daļa no tā ir tāpēc, ka tā turpina darboties dažādās vidēs. Cilvēks spēj attīstīties ļoti zemā temperatūrā, ievērojot diētas un ievērojot dažādus dzīvesveidus. Daļa no šī ķermeņa stāvokļa, lai pielāgotos šīm izmaiņām, ir pateicoties homeostāzei, jo homeostāzes nozīme ir līdzsvars.
Homeostāzes veidi ir:
Pagarināšanas homeostāze
Par homeostāzes pagarinājumu definīciju var ģenerēt no vispārēja viedokļa skatu, kas ir, tas ir mājiens uz raksturojumu, jebkurā sistēmā, tas var būt atklāts vai slēgts, ar kuru tā var regulēt iekšējo vidi organisma tādā veidā, ka tiek uzturēta stabils.
Ekoloģiskā homeostāze
Tas ir sava veida dinamisks līdzsvars, kas notiek starp dabisko vidi un tās apkārtni. Līdzsvars var izzust vairāku iemeslu dēļ, tostarp plūdu, ugunsgrēku, zemestrīču un citu dabas katastrofu dēļ.
Ekoloģiskā homeostāze tad atspoguļo apmaiņu, kas pastāv starp dažādām dabas vidēm, ļaujot līdzsvarot ekosistēmu; tie tiek uzskatīti par ļoti nepieciešamiem izdzīvošanai. Planētas gadījumā homeostatiskais līdzsvars tiek parādīts attiecībās, kas pastāv starp ekosistēmu un notiekošajām klimatiskajām izmaiņām.
Ekoloģisko homeostāzi sauc arī par ekoloģisko līdzsvaru, ap 1950. gadu tas tika apšaubīts, jo daži uzskatīja, ka pastāvīgas un radikālas izmaiņas populācijās notiek ļoti bieži un līdzsvars nav nemainīgs. Tādā pašā veidā viņi apstiprināja, ka šīs teorijas aizstāja haosa teorija un katastrofu teorija.
Ekoloģiskie faktori, kas negatīvi ietekmē šo homeostāzi, ir zemestrīces, vētras, sausums un klimata pārmaiņas, piemēram, karstie un aukstie viļņi.
Kibernētiskā homeostāze
Šo terminu 20. gadsimta vidū izveidoja angļu ārsts, vārdā Viljamss Ross Ašbijs, kurš izveidoja homeostatu, kas pats sevi regulē, izmantojot atgriezenisko saiti. Tas ir, kibernētiskā homeostāze piedāvā dažādām elektroniskām sistēmām iespēju saglabāt līdzsvaru.
Psiholoģiskā homeostāze
Ja nelīdzsvarotība rodas iekšēji cilvēkiem, tā var notikt arī psiholoģiskā līmenī. Tātad psiholoģiskā homeostāze ir līdzsvars starp cilvēka vajadzībām un apmierinātību.
Psiholoģiskā homeostāze ir sava veida homeostāze, kas ir mazliet savādāka un dīvaina, pilnīgi nesaistīta ar iemesliem, kāpēc notiek bioloģiskā homeostāze. Šī asimilācija ir atkarīga no garīgiem faktoriem, mainīgo stimuliem, kuri netiek uzskatīti par pilnīgi zinātniskiem, jo tie ir tik daudzpusīgi, ka neļauj pētījuma laukumam tos izpētīt. Tās var būt jūtas, mokas par trauksmi vai trauksme, kas nosaka veidu, kā ķermenis asimilē homeostāzes procesu. Šo procesu var ietekmēt psiholoģiskas problēmas, kas izraisa nepietiekama uztura slimības, piemēram, bulīmiju.
Skābekļa homeostāze šūnu procesam
Paaugstinot augstumu, apkārtējā skābekļa daudzums atmosfērā ir mazāks nekā uz virsmas. Šī iemesla dēļ indivīda elpošana šādā vidē galu galā būs nepietiekama, ķermenis ar homeostāzes palīdzību pastiprina elpošanas ātrumu un pēc tam lēnām palielina sarkano šūnu veidošanos asinīs.
Šūnu metabolisma homeostāze
Šis homeostāzes veids attiecas uz faktu, ka organisma iekšējās vides ķīmiskais sastāvs nedrīkst tikt mainīts un tam jāpaliek nemainīgam. Citiem vārdiem sakot, produkti, kas veidojas šūnu metabolismā, nekavējoties tiks izmesti, šāda veida process notiek tauku un sviedru dziedzeros, plaušās, lai gan vissvarīgākais ir tas, ko veic nieres.
Homeostatiskie mehānismi
Būtībā ir divu veidu homeostatiskie mehānismi, kas ir:
Nervu ceļi: kuru funkcija ir asinsspiediena regulēšana cilvēkiem un zīdītājiem kopumā. Tas arī regulē skābekļa un CO2 koncentrāciju cilvēku asinīs.
Endokrīnie ceļi: šajā gadījumā tas regulē glikozes koncentrāciju asinīs. Arī attiecību regulēšana starp olbaltumvielām, ogļhidrātiem un taukiem. Papildus tam, lai kontrolētu badošanās un barošanas ietekmi uz ķermeni.
Homeostāzes nozīme cilvēkiem
Cilvēka ķermenī endokrīnā un nervu sistēma kontrolē homeostāzi. Organi un sistēmas nodrošina atgriezenisko saiti smadzenēm. Ķermenis uztur homeostāzi, uzturot temperatūru, pH līdzsvaru, elektrolītu līdzsvaru un ūdeni, elpojot un uzturot asinsspiedienu.
Kad cilvēks ēd maltīti, kas satur lielu daudzumu elektrolītu, piemēram, galda sāli, nervu sistēma nosaka elektrolītu līdzsvara traucējumus. Smadzenes sūta ķermenim signālus, lai saglabātu ūdeni un uzturētu elektrolītu līdzsvaru. Fiziski jūs varat pamanīt kāju pietūkumu, kā arī slāpes.
Tā kā šķidrumus dzer atsevišķi, elektrolīti tiek atšķaidīti un, reaģējot uz ūdens palielināšanos, šūnas atbrīvo esošo ūdeni, lai uzturētu homeostāzi. Tad nieres no sistēmas filtrē lieko šķidrumu un elektrolītus.
Asimilācijas procesā homeostāze ietver vitamīnu pašregulācijas funkciju, kas mijiedarbojas ar ķermeni, lai pārvērstu tos enerģijā, lai atbalstītu dzīvi. Tas attiecas uz enerģijas pārpalikuma izvadīšanas mehānismu, kas nepieciešams efektīvas homeostāzes izpildei. Tas regulē hormonu ražošanu, kas nonāk ķermenī, šīs horeogrāfijas piemēri ir urīnceļi, kuros izdalās nevajadzīgas filtrētas vielas. Sviedri un dziedzeri, kas ir atbildīgi par ķermeņa šķidrumu eksploziju, tas ir, lai uzturētu ķermeni normālā temperatūrā, kamēr izdalās pārmērīgas vielas.
Šī ķermeņa funkcionalitāte ir cieši saistīta ar vielmaiņu, jo ēdiena asimilācija būs atkarīga no tā, kāda būs tā reakcija uz ārpusi. Klimatiskie, atmosfēriskie vai vienkārši ārējie apstākļi var negatīvi ietekmēt ķermeņa stāvokli, tomēr, ja homeostāze tiek veikta pareizi, vitamīnu konglomerāts darbosies kā ķermeņa enerģija.
Homeostāze un nervu sistēma
Homeostāzes saglabāšana
Bioloģiskās sistēmas, tāpat kā cilvēka ķermenis, pastāvīgi nav līdzsvarā. Piemēram, vingrojot, muskuļi palielina siltuma veidošanos un paaugstina ķermeņa temperatūru. Tādā pašā veidā, kad jums ir glāze augļu sulas, palielinās glikozes līmenis asinīs. Homeostāze ir atkarīga no ķermeņa spējas atklāt un pretoties šīm izmaiņām.
Lai uzturētu homeostāzi, bieži izmanto negatīvu atsauksmju ciklus. Šie cikli darbojas pretēji stimulam jeb signālam, kas tos iedarbina. Piemēram, ja ķermeņa temperatūra ir pārāk augsta, darbosies negatīva atgriezeniskā saite, lai to pazeminātu līdz atsauces vērtībai vai nominālvērtībai 98,6 ° F / 37,0 ° C.
10 Homeostāzes piemēri cilvēkiem
1. piemērs: Elpošanas paātrināšana
Kad cilvēki ir pakļauti zemas skābekļa koncentrācijas videi vai ja viņu skābekļa līmenis asinīs ir pārāk zems, lai apmierinātu šūnu pieprasījumu, piemēram, vingrojot, nekavējoties rodas atbilde, kas paātrina elpošanas meklējumus palielināt ieelpotā gaisa daudzumu. Tajā laikā sirdsdarbība paātrinās un asinsspiediens paaugstinās, nodrošinot labāku skābekli saturošu asiņu piegādi organismā.
2. piemērs: glikozes līmeņa uzturēšana
Glikoze ir cukura klase, kas atrodama asinsritē, taču, lai cilvēks saglabātu veselību, glikozes līmenis jāsaglabā pareizā līmenī. Ja šis līmenis paaugstinās, aizkuņģa dziedzeris izdala hormonu, kas pazīstams kā insulīns, un, gluži pretēji, tas paliek ļoti zems, aknas pārveido glikogēnu asinīs glikozē, paaugstinot tā līmeni.
3. piemērs: skābju un bāzes līdzsvars
Cilvēka ķermenī ir ķīmiski komponenti, ko sauc par skābēm un bāzēm, lai nodrošinātu optimālu tā darbību, ir nepieciešams līdzsvars starp tiem. Nieres un plaušas ir divas orgānu sistēmas, kas atbildīgas par šo vielu regulēšanu organismā.
4. piemērs: ķermeņa temperatūra
Cilvēka ķermeņa iekšējā ķermeņa temperatūra ir labs homeostāzes piemērs. Veselā ķermenī ķermeņa temperatūrai jābūt 37 °, un tā atbrīvo siltumu, kontrolējot tā temperatūru.
5. piemērs: Kalcija kontrole
Homeostāze regulē kalcija līmeni cilvēka ķermenī. Kad šis līmenis pazeminās, parathormons atbrīvo hormonu, ja tas ir ļoti augsts, vairogdziedzeris palīdz fiksēt kalciju kaulos un pazemina tā līmeni asinīs.
6. piemērs: Fiziskie vingrinājumi
Šīs fiziskās aktivitātes izraisīt ķermeņa, lai uzturētu homeostāzi, nosūtot laktātu muskuļiem, lai nodrošinātu enerģiju.
7. piemērs: Urīnceļu sistēmas funkcijas
Toksiskas vielas, kas nonāk asinīs, aptur ķermeņa homeostāzi. Tomēr tas reaģē, atbrīvojoties no tiem caur urīnceļu sistēmu. Kad cilvēks urinē, tas no asinīm noņem visus toksīnus un citus nepatīkamus komponentus, un organismā tiek atjaunota homeostāze.
8. piemērs: ūdens līmenis
Vairāk nekā 50% no cilvēka ķermeņa svara veido ūdens, par pareizu šķidruma līdzsvara saglabāšanu atbild homeostāze. Šūnas, kas satur daudz ūdens, uzbriest tādā veidā, ka tās var pārsprāgt, bet tās, kas satur pārāk maz, var sarukt. Cilvēka ķermenim ir jāuztur līdzsvars, lai nenotiktu neviens no šiem gadījumiem.
9. piemērs: artērijas regulēšana
Ķermenis ar veselīgu asinsspiedienu ir homeostāzes piemērs. Kad sirds atklāj asinsspiediena izmaiņas, tā sūta signālus smadzenēm un pēc tam saņem norādes par to, kā reaģēt. Ja asinsspiediens ir ļoti augsts, sirds palēninās, bet, ja tas ir ļoti zems, tas paātrina kustības.
10. piemērs: Limfātiskā sistēma un tās funkcijas
Cilvēka ķermenis ir pakļauts vīrusiem un baktērijām, kas var izraisīt slimības, limfātiskā sistēma ir atbildīga par uzbrukumiem un palīdz saglabāt homeostāzi, cīnoties ar infekciju, lai uzturētu veselīgu ķermeni.
