Συστήματα οργάνων που εμπλέκονται στην ομοιόσταση

Η ομοιόσταση είναι η διαδικασία με την οποία το σώμα ρυθμίζει το εσωτερικό του περιβάλλον για να συμβούν χημικές και βιολογικές διεργασίες. Μερικές από τις πιο σημαντικές μεταβλητές που πρέπει να ελέγξει το σώμα περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία και τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα, οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα. Ορισμένα όργανα εμπλέκονται στην ομοιόσταση, και αυτά περιλαμβάνουν τους πνεύμονες, το πάγκρεας, τα νεφρά και το δέρμα.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Η ομοιόσταση είναι η διαδικασία που χρησιμοποιεί το σώμα για τη διατήρηση της σταθερότητας. Οι πνεύμονες εμπλέκονται στην αναπνοή, ανταλλάσσοντας διοξείδιο του άνθρακα στην κυκλοφορία του αίματος με οξυγόνο από τον αέρα. Το πάγκρεας ρυθμίζει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα με την απελευθέρωση ινσουλίνης ή γλυκαγόνης. Ο υποθάλαμος ανιχνεύει πόση ποσότητα νερού υπάρχει στο αίμα και ελέγχει πόσο νερό συγκρατούν ή εκκρίνουν τα νεφρά στα ούρα. Το δέρμα ελέγχει τη θερμοκρασία του σώματος με δύο τρόπους. Απελευθερώνει τον ιδρώτα για να κρυώσει το σώμα όταν η θερμοκρασία του είναι πολύ υψηλή και ισοπεδώνει ή σηκώνει τις τρίχες του σώματος για να απελευθερώσει θερμότητα ή να μονώσει το σώμα, ανάλογα με το τι χρειάζεται το σώμα.

Η αναπνοή είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί γλυκόζη για τη δημιουργία ενέργειας. Είναι η πιο σημαντική αντίδραση που λαμβάνει χώρα μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Κρίσιμη για τη διαδικασία αναπνοής είναι η ρύθμιση των επιπέδων οξυγόνου στο αίμα, η οποία πραγματοποιείται από τους πνεύμονες. Εκτός από την ενέργεια, η αναπνοή δημιουργεί διοξείδιο του άνθρακα από τη διαλυμένη γλυκόζη. Το επίπεδο διοξειδίου του άνθρακα στην κυκλοφορία του αίματος είναι ένα έμμεσο μέτρο των επιπέδων οξυγόνου στο αίμα. Ειδικά κύτταρα στον εγκέφαλο ανιχνεύουν το επίπεδο διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα και εάν είναι πολύ υψηλό, ο εγκέφαλος στέλνει νευρικές παλμούς για να διεγείρει τους μυς που ελέγχουν την αναπνοή. Οι πνεύμονες στη συνέχεια γεμίζουν με αέρα γρηγορότερα, αυξάνοντας την ποσότητα οξυγόνου στην κυκλοφορία του αίματος. Εάν τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα είναι χαμηλά, τα εγκεφαλικά κύτταρα δεν διεγείρουν τα νευρικά κύτταρα, μειώνοντας τον ρυθμό αναπνοής.

Η ρύθμιση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα είναι απαραίτητη για την επιβίωση του ανθρώπινου σώματος. Το πάγκρεας, ένα μικρό αδενικό όργανο που βρίσκεται κοντά στο στομάχι, έχει διάφορες λειτουργίες. Ένα από τα πιο σημαντικά είναι η ρύθμιση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα. Το πάγκρεας περιέχει ειδικά κύτταρα γνωστά ως νησίδες του Langerhans που ανιχνεύουν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Εάν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα είναι πολύ υψηλά, τα κύτταρα απελευθερώνουν την ορμόνη ινσουλίνη για να διεγείρουν τα κύτταρα του ήπατος, των μυών και των λιπών ώστε να απορροφούν γλυκόζη από το αίμα και να την αποθηκεύουν ως γλυκογόνο ή άμυλο. Όταν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα είναι πολύ χαμηλά, τα κύτταρα απελευθερώνουν μια άλλη ορμόνη που ονομάζεται γλυκαγόνη. Το γλυκαγόνο δρα στο ήπαρ, στους μυς και στα λιπώδη κύτταρα και τα διεγείρει για να μετατρέψει το γλυκογόνο σε γλυκόζη, απελευθερώνοντάς το στο αίμα.

Το νερό δρα ως βασικός διαλύτης που επιτρέπει στη γλυκόζη, το αλάτι και άλλες χημικές ουσίες να ταξιδεύουν σε όλο το σώμα. Τα νεφρά ρυθμίζουν την ποσότητα νερού που υπάρχει στο ανθρώπινο σώμα. Όταν το επίπεδο του νερού στην κυκλοφορία του αίματος γίνεται πολύ χαμηλό, ο υποθάλαμος στον εγκέφαλο απελευθερώνει μια μεγάλη ποσότητα της χημικής αντι-διουρητικής ορμόνης, ADH. Η ADH ταξιδεύει μέσω του αίματος και διεγείρει τα νεφρά για να ανοίξει κανάλια νερού μέσα στο σωληνάριο τοίχους, επιτρέποντας στο νερό να διαχέεται πίσω στα κοντινά αιμοφόρα αγγεία και να μειώνει την ποσότητα νερού ούρο. Όταν υπάρχει πολύ νερό στο αίμα, ο υποθάλαμος απελευθερώνει μικρότερες ποσότητες ADH. Αυτό αναγκάζει τα νεφρά να κλείσουν τα κανάλια νερού μέσα στα τοιχώματα των σωληναρίων, αυξάνοντας την ποσότητα νερού στα ούρα.

Η θερμοκρασία του σώματος είναι ρυθμισμένη σε περίπου 98,6 Φαρενάιτ, γεγονός που επιτρέπει στα βιολογικά ένζυμα του σώματος να λειτουργούν στο βέλτιστο επίπεδο. Όταν η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται, ο υποθάλαμος στέλνει νευρικά σήματα σε κύτταρα που παράγουν ιδρώτα στο δέρμα. Το σώμα μπορεί να ιδρώσει ένα έως δύο λίτρα νερού ανά ώρα, κάτι που βοηθά στην ψύξη του σώματος. Το δέρμα έχει επίσης μικροσκοπικούς μύες στην επιφάνειά του που ονομάζεται arrector pili. Αυτοί οι μύες ελέγχουν τον προσανατολισμό των τριχών στο δέρμα. Όταν το σώμα είναι πολύ ζεστό, οι μύες χαλαρώνουν και οι τρίχες ξαπλώνουν επίπεδες για να απελευθερώσουν θερμότητα. Όταν το σώμα είναι πολύ κρύο, οι μύες του ορθοστάτη συστέλλονται, οδηγώντας τις τρίχες του δέρματος να σηκωθούν και να μονώσουν το σώμα.