Homeostaasi -esimerkit, mekanismit, toiminnot

Se Homeostaasi Se on määritelty itsesääntely -ilmiöiksi, jotka johtavat "todisteen" ylläpitämiseen kemiallisessa koostumuksessa ja organismin sisäisen ympäristön fysikaalisissa ominaisuuksissa.

Sana homeostaasi on peräisin kreikasta "oμoιo ", Se lukee "Homos " Ja mikä tarkoittaa "samanlaista" tai "samanlaista" ja jälkiliitettä "Στασισ", Se lukee "Stasis", Mikä tarkoittaa" kiinteää "," pysyvää "tai" vakaa ".

Punasolujen ja hemoglobiinin homeostaasi. yhteiset.Wikimedia.org

Termi ei viittaa sisäiseen tasapainoon tai tasapainoon, vaan pikemminkin jatkuvan ehdon ylläpitämiseen, koska tasapaino tai tasapaino valtiossa tarkoittaa kuolemaa. Keho ylläpitää tätä todistetta aktiivisesti, huolimatta muutoksista, joita voi syntyä ulkoisessa ympäristössä.

[TOC]

Tausta

Se oli Claude Bernard (1813-1878) 1870: n lopussa organismin solut ovat upotettuja ja joiden ansiosta he pysyvät elossa.

Bernardin määrittelemän sisäisen ympäristön pysyvyyden tutkimus on se, mitä tunnemme tänään fysiologiana. Sana "fysiologia" tulee kreikkalaisista sanoista "Physis" (ϕυsis) ja "logo"(λoyo), mikä tarkoittaa "luontoa, olemista, olemusta tai luonnollista tilaa" ja "mitä sanotaan jostakin", vastaavasti ".

Monia vuosia myöhemmin, vuoteen 1933 mennessä, amerikkalainen fysiologi Walter Cannon oli se, joka keksi termin homeostaasi kuvaamaan niitä mekanismeja, jotka jokaisen elävän olennon on pidettävä sen solunulkoisen nesteen olosuhteet vakiona.

Esimerkkejä joillekin merkityksellisistä homeostaattisista toiminnoista fysiologisesta näkökulmasta voivat olla verenpaineen, kehon lämpötilan, verensokeripitoisuuden, verenplasman elektrolyyttitasojen ylläpitäminen jne., jotka pysyvät rajoitetulla alueella huolimatta kehon ja ympäristön suurista eroista.

Homeostaasikonsepti

Homeostaasi on jokaisen monisoluisen olennon kyky ylläpitää tiettyjä vakioparametreja tai olosuhteita sen sisäisessä ympäristössä riippumatta siitä, kuinka erilaiset ympäröivät keinot ovat erilaisia ​​ja miten ympäristöolosuhteet vaihtelevat.

Tämä niin nostettu "sisäinen väliaine" vastaa solunulkoista nestettä, joka sisältyy interstitiaaliseen tilaan (kudoksen solun ja solun välillä) ja eläinten intravaskulaariseen nesteeseen tai verenesteeseen.

Homeostaasi on yksi tärkeimmistä käsitteistä lääketieteessä ja fysiologiassa (eläinten ja kasvien), koska kaikki elävät organismit tarvitsevat kehonsa toimimaan erittäin kapealla olosuhteiden aikavälillä, nimittäin: pH, lämpötila, pitoisuus, ionien pitoisuus, veden määrä vettä , ravinteiden pitoisuus muun muassa.

Jotkut kirjoittajat katsovat, että "kaikilla elintärkeillä mekanismeilla, riippumatta siitä, kuinka monipuolinen, on ainutlaatuinen tavoite säilyttää vakioolosuhteet sisäisessä ympäristössä", joten homeostaasi määrittelee käytännössä kaikki elossa olevan olennon sisäiset toiminnot.

Sisäisten olosuhteiden säilyttäminen tai ylläpito on mahdollista ohjausjärjestelmän ansiosta, joka toimii negatiivisella tai positiivisella palautteella (vähemmässä määrin).

Tämä järjestelmä sallii, kun minkä tahansa mainitun parametrin tärkeät muutokset tapahtuvat, nämä muutokset "neutraloidaan" nopeasti, mikä johtaa organismiin uudelleen sen normaaliin tilaan.

Siten homeostaasi koostuu kehon vastejärjestelmistä kasvojen ympäristöolosuhteisiin ja muutoksiin, joihin organismi on pysyvästi altistunut.

Homeostaattiset mekanismit

Homeostaasi saavutetaan monien organismin kehon järjestelmien laajan integraation ansiosta.

Cannon (1929) luokittelee homeostaattiset mekanismit riippuen siitä, mikä on säännelty, toisin sanoen "ampumatarvikkeista" tai "tarvikkeista", jotka on saatu ulkoisesta ympäristöstä tai luontaisista "prosesseista".

Verensokerin homeostaasi (lähde: Christinelmiller [CC0] Wikimedia Commonsin kautta)

Homeostaasi sääntelemällä "ampumatarvikkeet" tai "tarvikkeet"

Homeostaasimekanismit tarvikkeiden säätelemällä on ominaista:

- Varastointi säännöksien tai tarpeiden välisten säädöksen suhteen.

Se voi palvella sinua: vertaileva embryologia: mikä se on, mitä tutkimuksia, historiaa, teorioita

- Ylivuoto tai purkautuminen kehosta, kun "sietämättömiä liiallisuuksia" on

Varastointi voi olla kahta tyyppiä, yksi väliaikainen ja toinen segregaation mukaan. Väliaikainen varastointi, joka tunnetaan nimellä "tulva tai ylimääräinen varastointi", tapahtuu interstitiaalisten kudosten "tulvaksi" materiaalien kanssa, jotka on nautittu runsaasti.

Varastointi "segregaation avulla" puolestaan ​​liittyy solujen sisälle nautitun materiaalin sisällyttämiseen tai suhteellisen "pysyviin" rakenteisiin.

Siksi tarjonnan sääntelystä johtuva homeostaasi merkitsee tarvikkeiden varastointia runsaasti, jotta varantoja voidaan lisätä kohtaamiseksi puute- tai liiallisuuksien poistamiseksi, kun nämä ovat myrkyllisiä.

Homeostaasi säätelemällä prosesseja

Vaikka suurin osa homeostaattisesta säätelystä riippuu ulkoisten materiaalien tai ”tarvikkeiden” käytöstä, on muitakin, jotka riippuvat paljon ilmeisemmin jatkuvien luontaisten prosessien muutoksesta,

Tärkeimmät esimerkit tämän tyyppisestä säätelystä ovat neutraalisuuden ylläpitäminen ja lämpötilan ylläpitäminen kotieläimissä (pystyy säätelemään niiden kehon lämpötilaa sisäisesti).

Postulaatti homeostaattinen säätely

Cannon ehdotti vuonna 1925 kuutta alustavaa postulaatista kuvaamaan fysiologisia tekijöitä, jotka vastaavat sisäisen "vakio" ylläpitämisen elävän olennon kehossa:

1- Eläimen rungossa, joka koostuu epävakaista materiaaleista ja jotka ovat pysyvästi vaihtelevia olosuhteita, "jatkuvuus" tai homeostaasi on suora todiste siitä, että järjestelmät ovat tai valmiita toimimaan mainitun ylläpitämiseksi. kesto.

2- Jos organismi tai vartalojärjestelmä ylläpitää homeostaasia johtuu vain siitä, että kaikki taipumus "muutokseen" on automaattisesti "neutraloitu" yhden tai useamman tekijän tehokkuuden lisääntymisellä, jotka vastustavat muutosta.

3- Jokainen tekijä, joka toimii homeostaasin ylläpitämiseksi toimintaa kohti yhteen suuntaan, ei voi toimia samanaikaisesti vastakkaiseen suuntaan.

4- Homeostaattiset edustajat, jotka ovat kehon alueen antagonisteja, voivat tehdä yhteistyötä tai työskennellä yhdessä toisella alueella.

5- Homeostaattisen tilan määräävä sääntelyjärjestelmä voidaan koostua suuresta määrästä tekijöitä, jotka ”aktivoidaan” samanaikaisesti tai peräkkäin (peräkkäin).

6- Kun tiedät tekijän, joka voi muuttaa homeostaattista tilaa yhteen suuntaan, on kohtuullista etsiä automaattista valvontaa tällaiselle tekijälle tai tekijöille, joilla on päinvastainen vaikutus.

Homeostaasitoiminnot

Homeostaasin tai homeostaattisten mekanismien päätehtävänä on ylläpitää sisäistä "tasapainoa" elävien organismien kehossa, etenkin parametrien, kuten lämpötilan (Homeermos -eläinten), ionien ja veden pitoisuuden, ravinteiden saannin suhteen suhteessa parametreihin jne.

"Jatkuvan" sisäisten olosuhteiden ylläpitäminen melko vähentyneellä alueella ja usein huomattavasti erilainen kuin ulkoisen tai ympäristön olosuhteet, on välttämätöntä kehon järjestelmien toiminnalle ja siten itse elämälle, minkä vuoksi homeostaasi on välttämätöntä kaikille monisoluisille eläville olennoille.

Psykologinen homeostaasi

Psykologinen homeostaasi on termi, joka viittaa psykologisiin tai käyttäytymismekanismeihin, joita ihmisillä on tasapainottaa välttämättömyyden ja tyytyväisyyden "tunteet", jotta voidaan ylläpitää sitä, mitä kukin henkilö tunnistaa tai havaitsee "normaalina olosuhteessa".

Vaikka psykologisen homeostaasin hallinta- tai säätelymekanismit eroavat huomattavasti niistä, jotka kuvaavat fysiologista homeostaasia, molemmat prosessit ovat läheisesti yhteydessä toisiinsa.

Psykologisten homeostaattisten mekanismien on tehtävä monta kertaa itsensä säilyttämisen, kehityksen ja lisääntymisen, sopeutumisen jne., Muutamia mainita.

Esimerkkejä ihmiskehon homeostaasista

Jotkut Esimerkkejä homeostaasista Ne ovat ihmisen sisäisen kehon lämpötilan ylläpitäminen, glukoositasojen ylläpito, verenpaineen säätely tai termostaatin toiminta.

- Homeostaasi ihmisessä

1- Sisäinen kehon lämpötila

Ihmisten sisäinen kehon lämpötila on loistava esimerkki homeostaasista. Kun henkilö on terve, hänen kehon lämpötila pysyy 37º: ssa, keho voi hallita lämpötilaa tekemällä lämpöä.

Voi palvella sinua: isotoninen ratkaisu: komponentit, valmistelu, esimerkit

2- Glukoositasojen ylläpito

Glukoosi on eräänlainen sokeri, jota löytyy verenkierrosta, mutta kehon on ylläpidettävä riittäviä glukoositasoja varmistaakseen, että henkilö pysyy terveenä.

Kun glukoositasot nousevat liikaa, haima vapauttaa insuliinina kutsutun hormonin. Jos nämä tasot putoavat liian alhaisiksi, maksa muuntaa glykogeenin vereen uudelleen glukoosiksi, nostaen tasot.

3- imusysteemoiminnot

Kun sairastuvat bakteerit tai virukset tulevat kehoosi, imusysteemin vastahyökkäykset auttavat ylläpitämään homeostaasia, pyrkivät torjumaan tartunnan ja varmistamaan, että olet edelleen terve.

4- verenpaineen säätely

Terveellisen verenpaineen ylläpitäminen on esimerkki homeostaasista. Sydän voi havaita verenpaineen muutokset, jotka tekevät signaaleista aivoihin, jotka sitten lähettävät signaaleja, jotka kertovat sydämelle kuinka vastata.

Jos verenpaine on liian korkea, sydämen tulisi luonnollisesti vähentää nopeutta; Vaikka se on liian matala, sydämen on kiihdytettävä.

5- Hapon ja emästen tasapaino

Ihmisen runko sisältää kemiallisia aineita, jotka tunnetaan happoina ja emäksinä, ja näiden riittävä tasapaino on tarpeen kehon toiminnan optimaalisesti. Keuhkot ja munuaiset ovat kaksi elinjärjestelmää, jotka säätelevät kehon happoja ja emäksiä.

6- Veden taso

Yli puolet ihmisen kehon painoprosentista on vettä, ja veden oikean tasapainon ylläpitäminen on esimerkki homeostaasista. Solut, jotka sisältävät liikaa vettä, turvottavat ja voivat jopa hyödyntää.

Solut, joissa on hyvin vähän vettä, voivat lopulta kutistua. Kehosi ylläpitää riittävää vesitasapainoa niin, että mitään näistä tilanteista ei tapahdu.

7- kalsiumohjaus

Ihmiskehon kalsiumpitoisuuksien säätely on esimerkki homeostaasista. Kun tasot laskevat, lisäkilpirauhaset vapauttavat hormoneja. Jos kalsiumtasot muuttuvat erittäin korkeaksi, kilpirauhasen kalsiumin korjaaminen ja vähentää veren kalsiumtasoja.

8- Fyysinen liikunta

Liikunta saa kehon ylläpitämään homeostaasia lähettämällä laktaattia lihaksille antamaan heille energiaa.

Ajan myötä tämä osoittaa myös aivoihin, että on aika lopettaa liikunta, jotta lihakset voivat saada tarvitsemansa hapen.

9- hermosto ja hengitys

Hermosto auttaa ylläpitämään homeostaasia hengitysmallissa. Koska hengitys on tahatonta, hermosto varmistaa, että keho saa tarvittavan hapen hengityksen yhteydessä.

10- virtsajärjestelmä

Kun toksiinit tulevat veresi, ne keskeyttävät kehosi homeostaasin. Ihmiskeho kuitenkin reagoi päästämällä eroon näistä myrkkyistä virtsajärjestelmän avulla.

Henkilö yksinkertaisesti virtsan toksiinit ja muut epämiellyttävät asiat veressä, palauttaen homeostaasin ihmiskeholle.

11- ihon erikseen

Kun tämä "kanan ihon" tunne kärsii, se johtuu homeostaasiprosessista, joka vähentää ihon säteilyn lämmön määrää. Se oli erittäin oikea prosessi primitiivisten esi -isiemme iholla, mutta se on ylläpidetty huolimatta hiustenlähtöstä suurimmassa osassa kehoa.

12- vapina tai vapina

Kun värisemme kylmästä johtuen, se johtuu siitä, että aivot lähettävät signaalit niin, että lihakset kertovat meille, että lämpötilataso on alhaisempi terveydellemme. Eli lihaksen vapina on tapa torjua kylmää.

13- Vasodilaatio ja verisuonten supistuminen

Verisuonten laajeneminen on veren kapillaarien laajentamista veren jäähdyttämiseksi ja ylimääräisen lämmön torjumiseksi. Verisuonten supistuminen on päinvastoin, ja se on kapillaarien kaventuminen siten, että kylmissä ympäristöissä veren lämpö voidaan säilyttää.

Voi palvella sinua: tubuliini

- Teknologiset homeostaattiset mekanismit ja muut 

11- Termostaatti

Lämmityksen tai ilmastointilaitteen valaistuksella ja poistumisella olevat termostaatit vasteena lämpötila -anturin poistoaukkoa.

12- Nopeuden säädin

Ajoneuvon omakohta, joka säätää auton kiihdyttimen vastauksena nopeusmuutoksiin.

13- Automaattinen lentäjä

Automaattinen lentäjä, joka käyttää lentokoneen tai laivan ohjausohjauksia vastauksena reitin poikkeamaan tai ennalta kiinteän kompassin suuntaan.

14- Kontrolli teollisuudessa

Kemiallisen kasvin tai öljynjalostamon prosessinhallintajärjestelmät, jotka ylläpitävät nestetasoja, paineita, lämpötilaa, kemiallista koostumusta jne. Lämmittimen, pumppujen ja venttiilien hallinta.

15- höyruhöyryn säädin

Höyrykoneen keskipakoisääntelijä, joka vähentää perhonen venttiiliä vasteena moottorin nopeuden lisääntymiselle, tai avaa venttiilin, jos nopeus laskee ennalta määritetyn nopeuden alapuolelle.

16- Liiketoiminnan homeostaasi

Se viittaa yrityksen kykyyn ylläpitää tasapainotilaa, torjumalla sisäistä ja ulkoista turbulenssia absorboimalla kontekstuaalinen lajike.

- Homeostaasi eläimissä ja ympäristössä

Kuumaveren, kuten nisäkkäiden ja lintujen, homeostaasi on yhdistelmä sisäisiä prosesseja, joihin liittyy hormoneja, endokriinistä järjestelmää ja aineenvaihduntaa.

Toisaalta, kylmukalvojen eläinten, kuten käärmeiden, joilla ei ole sellaisia ​​sisäisiä järjestelmiä, heidän on luotettava ulkoiseen ympäristöönsä homeostaasin ylläpitämiseksi.

17- Hormonit

Joissakin pienten nisäkkäiden populaatioissa, kuten hiirissä ja kaneissa.

18- Lämpöjärjestely

Ympäristössä, kun hiilidioksidin ilmakehän tasot nousevat, kasvit kykenevät kasvamaan paremmin ja poistamaan siten enemmän hiilidioksidia ilmakehästä.

Lisäksi ampiaisia ​​ja hornetseja löytyy useimmissa ympäristöissä sateisista trooppisista metsistä, aavikoista, subtrooppisista ja lauhkeista ilmastosta. He kykenevät selviytymään niin monissa erilaisissa olosuhteissa, koska he kykenevät termoimaan itsensä ja pesänsä.

19- Veden kierrätys viidakossa

Trooppiset viidakot homeostaasijärjestelmän kautta säilyttävät kykynsä kierrättää vettä. Esimerkiksi Amazonin altaan ympäröivät pohjoiseen Venezuelan Sabanat ja Llanos sekä etelään Brasilian Savannas.

Jos Atlantin valtameren kosteus virtaa suoraan, Amazonin ekosysteemi olisi vain pieni osa sen nykyisestä koosta.

Itse asiassa Amazon Rainfore jättiläiset puut.

20- koralli ja hiilidioksidi

Korallipolyypit käyttävät hiilidioksidia kuoriensa muodostamiseen. Tämä auttaa vähentämään hiilidioksidin määrää meressä ja on tapa, jolla maa taistelee pilaantumista ja pyrkii palauttamaan homeostaasin.

Koska koralleja on vähemmän, valtameri imee vähemmän hiilidioksidia, jättäen enemmän ilmakehään.

Viitteet

1. Siunaus w. Alempi aivoruuski ja kehon homeostaasi (1997). New York: Oxford University Press.
2. Tykki w. Kehon viisaus (1932). New York: W. W -. Norton.
3. Kotas M, Medzhitov R. Homeostaasi, tulehdus ja sairauden herkkyys (2015). Solu.
4. Riggs d. Kontrolliteoria ja fysiologiset palautemekanismit (1970). Baltimore: Williams & Wilkins.
5. Teplyuk n. Lähes täydellinen homeostaasi: Esimerkki yleisestä ikääntymissäännöstä, jonka ituradalla on (2012). Journal of Cellular Biokemia.
6. Trefil j. Tieteen ja tekniikan tietosanakirja (2001). New York: Taylor & Francis Books.
7. Tyrrel A, Timmis J, Greensted A, Owens N. Kehittynyt laitteisto, homeostaasin perusteknologialle (2007). New York.