Το σώμα σας έχει ένα σχετικά στενό εύρος φυσικών χαρακτηριστικών κάτω από τα οποία μπορεί να λειτουργήσει. Το ανθρώπινο σώμα πρέπει να βρίσκεται σε μερικούς βαθμούς 37 βαθμών Κελσίου - 98,6 βαθμούς Φαρενάιτ - σχεδόν ουδέτερο pH και τα υγρά που συνθέτουν το σώμα δεν πρέπει να είναι πολύ αλμυρά ή πολύ αραιά. Με αυτόν τον τρόπο οι άνθρωποι και όλα τα άλλα ζωντανά πράγματα προσπαθούν να μείνουν στη ζώνη Goldilocks όπου όλα είναι σωστά.
Τα βασικά της ομοιόστασης
Ο μηχανισμός της ζωής είναι εξαιρετικά ευαίσθητος σε αλλαγές στο περιβάλλον. Η ομοιόσταση είναι οποιαδήποτε αυτορυθμιζόμενη διαδικασία που προστατεύει έναν οργανισμό από τις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Ακόμα και μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν αντλίες για να βεβαιωθούν ότι τα κύτταρα δεν υπερχειλίζουν με νερό και σκάουν. Σε πιο πολύπλοκους οργανισμούς, τα συστήματα οργάνων ρυθμίζουν τη θερμοκρασία, το διοξείδιο του άνθρακα, το pH, τα απόβλητα, τη ζάχαρη και την ενυδάτωση μαζί με οποιαδήποτε άλλη ιδιότητα που πρέπει να ομαλοποιηθεί για να συνεχιστεί η ζωή. Οι βρόχοι ανατροφοδότησης που περιλαμβάνουν ορμόνες και το νευρικό σύστημα ελέγχουν την ομοιόσταση σε ανθρώπους και άλλα ζώα.
Τα βασικά του εγκλιματισμού
Η ομοιόσταση διατηρεί το σώμα σας σε ισορροπία κατά τη διάρκεια προσωρινών περιβαλλοντικών αλλαγών, αλλά οι μεγαλύτερες περιβαλλοντικές αλλαγές απαιτούν μια διαδικασία που ονομάζεται εγκλιματισμός. Ο εγκλιματισμός είναι η απόκριση ενός σώματος για εβδομάδες, μήνες ή για μια ζωή σε μακροχρόνιες απειλές για την ομοιόσταση. Η ομοιόσταση, αντίθετα, συμβαίνει σε χρονικό διάστημα από λίγα δευτερόλεπτα έως μία ημέρα το πολύ. Ενώ οι αλλαγές στον εγκλιματισμό είναι πιο μακροχρόνιες από την ομοιόσταση, είναι αναστρέψιμες. Ο καλύτερος τρόπος για να καταδείξετε τη διαφορά μεταξύ ομοιόστασης και εγκλιματισμού είναι παραδείγματα.
Παράδειγμα 1: Θερμοκρασία
Όταν ζεσταίνετε πολύ, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ψύξη με εξάτμιση, όπως εφίδρωση, για να επαναφέρετε τη θερμοκρασία του σώματός σας στην κανονική. Το αγγειακό σύστημα στο δέρμα σας διαστέλλεται επίσης, φέρνοντας ζεστό αίμα από τον πυρήνα για να κρυώσει. Σε δροσερές θερμοκρασίες, η αγγειοσυστολή στρέφει το αίμα στον πυρήνα σας και το ρίγος δημιουργεί θερμότητα. Και οι δύο αυτές απαντήσεις είναι παραδείγματα ομοιόστασης. Μετά από μερικές εβδομάδες σε ψυχρές θερμοκρασίες, ωστόσο, θα αναπτύξατε υψηλότερο μεταβολισμό για να παράγετε θερμότητα και να τρέμει λιγότερο. Μετά από χρόνια, οι άνθρωποι σε κρύα κλίματα αναπτύσσουν μεγαλύτερες αποθήκες λίπους για καύσιμα και μόνωση, ένα παράδειγμα εγκλιματισμού.
Παράδειγμα 2: Υψόμετρο
Το αναπνευστικό σύστημα παίρνει οξυγόνο και το κυκλοφορικό σύστημα το διανέμει στο υπόλοιπο σώμα, συλλέγοντας το διοξείδιο του άνθρακα σε αντάλλαγμα και φέρνοντάς το πίσω στους πνεύμονες για εκπνοή. Η αύξηση της αναπνοής σε απόκριση σε καταστάσεις όπως η άσκηση είναι ένα παράδειγμα ομοιόστασης. Η χαμηλή πίεση αέρα σε μεγάλο υψόμετρο καθιστά την απορρόφηση οξυγόνου αναποτελεσματική. Μετά από μερικές εβδομάδες, παράγονται περισσότερα ερυθρά αιμοσφαίρια και τριχοειδή ώστε να μεταφέρουν οξυγόνο πιο αποτελεσματικά και οι πνεύμονές σας αυξάνονται σε μέγεθος για να παίρνουν περισσότερο αέρα με κάθε αναπνοή, και τα δύο είναι παραδείγματα εγκλιματισμός.