Termin homöostaas Termin "sisemine stabiilsus" osutab väliskeskkonna muutustele reageerimisel. Bioloogiliste süsteemide puhul võib homöostaas tähendada üksikute rakkude või tervete organismide taset.
Termin "homöostaas" võib viidata ka ühele füsioloogilisele funktsioonile või nende kollektiivsele tulemusele, näiteks "happe-aluse homöostaas" vs. "homöostaas", viidates kogu organismi üldisele toimimisele.
Kuna protsess nõuab reageerimist välistele mõjuritele, peavad rakud ja organismid kulutama energiat homöostaasi säilitamiseks. Mõnel juhul jäljendavad näited mikroskoopilisel tasandil ja projitseeritakse neid igapäevase või makrotasandi tasandil.
Homöostaas üldiselt
Igas bioloogilises või muus süsteemis, mis peab säilitama teatud tasakaalu, kõige häirete mis kutsuvad esile peremeesraku või agendi reaktsiooni, et välistada välise mõju agent. Näiteks kui naatrium teie kehavedelike kontsentratsioon tõuseb, teie rakud "kamandavad" teie aju seda keemiat puudutavat olukorda janu edastama. Selle tulemusena joote vett ja naatriumi kontsentratsioon langeb.
Nii toimivad enamik homöostaatilisi mehhanisme: negatiivne tagasiside. Selline tagasiside on mõeldud füüsikalise või keemilise väärtuse hoidmiseks teatud tasemel või teatud vahemikus. Tavaliselt hõlmab see kas funktsiooni "sisse lülitamist" või sama funktsiooni "väljalülitamist". Nagu näete, võib see ainuüksi inimkehas olla erinevates vormides.
Homöostaas: näide
Kui teie kodus on termostaat, elate keskkonnas, kus temperatuuri hoitakse homöostaasi kaudu.
Oletame, et termostaadi temperatuuriks on seatud 18 ° C. Kui temperatuur langeb üleöö alla nimetatud taseme, tekib soojus, kuni temperatuur tõuseb termostaadi seadistuse tasemele, seejärel lülitage see välja. Need on igapäevased sündmused, kuid kuidas need juhtuvad ja kuidas on nad seotud elussüsteemide homöostaasiga?
Ülaltoodud näide illustreerib homöostaasi viit olulist elementi mis tahes süsteemis:
- Stiimul: Temperatuuri langus kodus.
- Retseptor: Termostaat termostaadis.
- Juhtimiskeskus: Termostaat annab märku soojusallikast.
- Efektor: Ahi või mõni muu soojusenergia vorm.
- Tagasiside mehhanismid: Soojusallikal kästakse välja lülitada, kui temperatuur naaseb soovitud tasemele.
Rakkude homöostaas
Rakud on elu kõige väiksemad üksused. Mõne organismi, näiteks bakterite puhul, üks rakk on organismi, tehes sellega kindlaks, et rakk esindab mis tahes viisil elu ennast. Sel juhul on rakul teatud omadused, mida teadlased seovad tihedalt seisundiga, mida nimetatakse "eluks", sealhulgas füüsilise struktuuri, ainevahetuse, paljunemise ja homöostaasi säilitamine.
Rakul on mitmeid homöostaatilisi mehhanisme, kuid rakumembraani roll on ehk kõige eeskujulikum. Rakud peavad hoidma põhiainete kontsentratsiooni nende sees, eriti elektrolüüdid nagu kaltsium, naatrium ja kaalium, antud vahemikus ning membraani ioonikanalid ja pumbad aitavad seda saavutada.
Homöostaas inimkehas
Teie enda kehal on oma sisekeskkonna erinevates aspektides oma vahendid homöostaasi rakendamiseks.
Soojus: Kui teie keha muutub liiga soojaks, hoiatavad naha ja aju andurid aju osa, mis võib muutusi läbi viia, alustades higistamist või naha pooride laiendamist.
Vere glükoos: Millal glükoos liiga kõrge, vabaneb pankreas insuliinist, et see tagasi alla juhtida. Kui vere glükoosisisaldus muutub liiga madalaks, vabaneb glükagoon ka pankreasest, et seda varundada.
Väljaheitesüsteem: Kui teie keha veetase muutub teatud suhtes liiga madalaks ioonid, töötavad neerud suurema hulga kõnealuste ioonide väljutamise teel, säilitades samal ajal vett. Vajadusel saavad nad töötada vastupidisel viisil.