A kifejezés homeosztázis a belső stabilitás fenntartására utal a külső környezet változásaira reagálva. A biológiai rendszerekre alkalmazva a homeosztázis jelentheti az egyes sejtek szintjét vagy az egész szervezetek szintjét.
A "homeosztázis" kifejezés egy fiziológiai funkcióra vagy azok együttes eredményére is utalhat, például "sav-bázis homeosztázis" vs. "homeosztázis" egy egész szervezet általános működésére utalva.
Mivel a folyamathoz külső tényezőkre van szükség, a sejteknek és az organizmusoknak energiát kell fordítaniuk a homeosztázis fenntartására. Bizonyos esetekben a mikroszkopikus szintű példák utánozzák és vetítik a példákat a mindennapi vagy a "makro" szinten.
Homeosztázis általában
Bármely biológiai vagy egyéb rendszerben, amelynek meg kell tartania egy bizonyos egyensúlyt, a legtöbb zavart amelyek a gazdasejt vagy az ágens válaszát váltják ki, hogy ellensúlyozzák a külső hatásait ügynök. Például, ha a nátrium testnedveinek koncentrációja emelkedik, sejtjei "megparancsolják" az agyát, hogy szomjaként sugározza a vegyi ügyek ezen állapotát. Ennek eredményeként vizet iszik, és a nátriumkoncentráció csökken.
A legtöbb homeosztatikus mechanizmus így működik: az alapján negatív visszajelzés. Ez a fajta visszajelzés arra szolgál, hogy a fizikai vagy kémiai értéket egy bizonyos szinten vagy egy bizonyos tartományon belül tartsa. Ez általában magában foglalja a funkció "bekapcsolását" vagy ugyanazon funkció "kikapcsolását". Amint látni fogja, ez csak az emberi testben változatos formákat ölthet.
Homeosztázis: Példa
Ha otthonában van egy termosztát, akkor olyan környezetben él, amelyben a hőmérsékletet homeosztázis révén tartják fenn.
Tegyük fel, hogy a termosztát hőmérséklete 18 ° C-ra van állítva. Ha a hőmérséklet egyik napról a másikra ezen szintek alá csökken, akkor a hő addig lép fel, amíg a hőmérséklet a termosztát beállításának szintjére nem emelkedik, majd kikapcsol. Ezek mindennapi események, de hogyan történnek és hogyan viszonyulnak az élő rendszerek homeosztázisához?
A fenti példa bemutatja a homeosztázis öt alapvető elemét bármely rendszerben:
- Inger: A hőmérséklet csökkenése az otthon belsejében.
- Receptor: Hőmérő a termosztátban.
- Irányító központ: A termosztát hőforrást jelez.
- Effektor: Kemence vagy más típusú hőenergia.
- Visszacsatolási mechanizmusok: A hőforrást arra utasítják, hogy kapcsoljon ki, amikor a hőmérséklet visszatér a kívánt szintre.
Sejt homeosztázis
A sejtek az élet legkisebb egységei. Egyes szervezetek, például baktériumok esetében egyetlen sejt van a szervezet, ezáltal megállapítva, hogy egy sejt bármilyen eszközzel reprezentálja magát az életet. A sejtnek bizonyos tulajdonságai vannak, amelyeket a tudósok szorosan összekapcsolnak az "élet" nevű állapottal, beleértve a fizikai szerkezet fenntartását, az anyagcserét, a szaporodást és a homeosztázist.
A sejtnek számos homeosztatikus mechanizmusa van, de a sejtmembrán szerepe talán a legpéldaértékűbb. A sejteknek különösen a legfontosabb anyagok koncentrációját kell megtartaniuk bennük elektrolitok mint a kalcium, a nátrium és a kálium egy adott tartományon belül, és a membránban lévő ioncsatornák és szivattyúk segítik ezt.
Homeosztázis az emberi testben
A saját teste megmutatja saját eszközeit a homeosztázis kikényszerítésére belső környezete különböző aspektusaiban.
Termikus: Amikor teste túlságosan felmelegszik, a bőr és az agy érzékelői riasztják az agy azon részét, amely változást idézhet elő, ebben az esetben izzadás kezdeményezésével vagy a bőr pórusainak tágításával.
Vércukor: Mikor szőlőcukor túl magasra kerül, az inzulint a hasnyálmirigy felszabadítja, hogy visszavezesse. Ha a vércukorszint túl alacsony lesz, a glükagon felszabadul, szintén a hasnyálmirigyből, hogy visszaszorítsa azt.
Kiválasztó rendszer: Amikor a test vízszintje bizonyos szintekhez képest túl alacsony lesz ionok, a vesék azon dolgoznak, hogy a szóban forgó ionok közül többet ürítsenek ki, miközben visszatartják a vizet. Szükség esetén fordítva működhetnek.