Termi homeostaasi viittaa sisäisen vakauden ylläpitämiseen vastauksena ulkoisen ympäristön muutoksiin. Biologisiin järjestelmiin sovellettuna homeostaasi voi tarkoittaa yksittäisten solujen tasolla tai kokonaisten organismien tasolla.
Termi "homeostaasi" voi viitata myös yhteen fysiologiseen toimintaan tai niiden kollektiiviseen tulokseen, esim. "Happo-emäs-homeostaasi" vs. "homeostaasi" viitaten koko organismin yleiseen toimintaan.
Koska prosessi vaatii vastauksia ulkoisiin tekijöihin, solujen ja organismien on kulutettava energiaa homeostaasin ylläpitämiseksi. Joissakin tapauksissa mikroskooppisen tason esimerkit jäljittelevät ja heijastuvat esimerkkeihin arjen tai "makron" tasolla.
Homeostaasi yleensä
Kaikissa biologisissa tai muissa järjestelmissä, joiden on ylläpidettävä tietty tasapaino, useimmat häiriöt jotka aiheuttavat isäntäsolun tai agentin vastauksen toimimaan ulkoisen vaikutuksen torjumiseksi agentti. Esimerkiksi, jos natriumia kehon nesteiden pitoisuus nousee, solusi "määräävät" aivosi lähettämään tämän kemiallisten asioiden tilan janoina. Tämän seurauksena juot vettä ja natriumpitoisuus laskee.
Näin useimmat homeostaattiset mekanismit toimivat: negatiivinen palaute. Tällaisen palautteen on tarkoitus pitää fysikaalinen tai kemiallinen arvo tietyllä tasolla tai tietyllä alueella. Normaalisti siihen kuuluu joko toiminnon "kytkeminen päälle" tai "sammutaminen". Kuten huomaat, tällä voi olla erilaisia muotoja pelkästään ihmiskehossa.
Homeostaasi: Esimerkki
Jos kodissasi on termostaatti, asut ympäristössä, jossa lämpötila pidetään yllä homeostaasin avulla.
Oletetaan, että termostaatin lämpötilaksi on asetettu 18 ° C. Jos lämpötila laskee yön yli näiden tasojen alapuolelle, lämpö jatkuu, kunnes lämpötila nousee termostaatin asetustasolle, ja sammuu sitten. Nämä ovat jokapäiväisiä tapahtumia, mutta miten ne tapahtuvat ja miten ne liittyvät homeostaasiin elävissä järjestelmissä?
Yllä oleva esimerkki kuvaa homeostaasin viittä olennaista elementtiä missä tahansa järjestelmässä:
- Ärsyke: Lämpötilan lasku kodin sisällä.
- Vastaanottaja: Lämpömittari termostaatissa.
- Ohjauskeskus: Termostaatti ilmoittaa lämmönlähteestä.
- Efektori: Uuni tai jokin muu lämpöenergian muoto.
- Palautemekanismit: Lämmönlähde käsketään sammumaan, kun lämpötila palaa halutulle tasolle.
Solun homeostaasi
Solut ovat elämän pienimpiä yksikköjä. Joidenkin organismien, kuten bakteerien, tapauksessa yksi solu On eliö, mikä osoittaa, että solu edustaa millä tahansa tavalla itse elämää. Kuten tapahtuu, solulla on tiettyjä ominaisuuksia, jotka tutkijat yhdistävät läheisesti "elämään" kutsuttuun tilaan, mukaan lukien fyysisen rakenteen, aineenvaihdunnan, lisääntymisen ja homeostaasin ylläpitäminen.
Solulla on useita homeostaattisia mekanismeja, mutta solukalvon rooli on kenties esimerkillisin. Solujen on pidettävä tärkeimpien aineiden pitoisuus erityisesti niiden sisällä elektrolyytit kuten kalsium, natrium ja kalium annetulla alueella, ja kalvossa olevat ionikanavat ja pumput auttavat saavuttamaan tämän.
Homeostaasi ihmiskehossa
Oma kehosi osoittaa omat keinot homeostaasin toteuttamiseksi sisäisen ympäristönsä eri näkökohdissa.
Lämpö: Kun kehosi lämpenee liikaa, ihon ja aivojen anturit hälyttävät aivojen osan, joka voi vaikuttaa muutokseen, tässä tapauksessa aloittamalla hikoilun tai laajentamalla ihohuokosia.
Verensokeri: Kun glukoosi nousee liian korkeaksi, haima vapauttaa insuliinia ajaakseen sen takaisin alas. Kun verensokeri laskee liian alhaiseksi, vapautuu glukagonia, myös haimasta, jotta se palautuu.
Erittymisjärjestelmä: Kun kehosi vesitaso laskee liian matalaksi suhteessa tiettyyn ioneja, munuaiset pyrkivät erittämään enemmän kyseisiä ioneja pitäen samalla vettä. Tarvittaessa he voivat toimia päinvastaisella tavalla.