Terminas homeostazė reiškia vidinio stabilumo palaikymą reaguojant į išorinės aplinkos pokyčius. Taikant biologinėms sistemoms, homeostazė gali reikšti atskirų ląstelių arba ištisų organizmų lygmenį.
Terminas „homeostazė“ taip pat gali reikšti vieną fiziologinę funkciją arba jų bendrą rezultatą, pvz., „Rūgščių ir šarmų homeostazė“ vs. „homeostazė“, susijusi su viso organizmo veikla.
Kadangi procesas reikalauja atsako į išorinius veiksnius, ląstelės ir organizmai turi išleisti energiją homeostazei palaikyti. Kai kuriais atvejais mikroskopinio lygio pavyzdžiai imituoja ir yra projektuojami į pavyzdžius kasdieniniame arba „makro“ lygmenyje.
Homeostazė apskritai
Bet kurioje sistemoje, biologinėje ar kitoje sistemoje, kuriai reikia išlaikyti tam tikrą pusiausvyrą, daugumą sutrikimų kurie sukelia ląstelės-šeimininko ar agento atsaką, kad pašalintų išorės poveikį agentas. Pavyzdžiui, jei natrio padidėja kūno skysčių koncentracija, jūsų ląstelės „liepia“ smegenims transliuoti šią cheminių reikalų būseną kaip troškulį. Dėl to jūs geriate vandenį, o natrio koncentracija sumažėja.
Taip veikia dauguma homeostatinių mechanizmų: remiantis neigiamas atsiliepimas. Tokio pobūdžio grįžtamasis ryšys yra skirtas išlaikyti fizinę ar cheminę vertę tam tikrame lygyje arba tam tikrose ribose. Paprastai tai reiškia „įjungti“ funkciją arba „išjungti“ tą pačią funkciją. Kaip pamatysite, vien žmogaus kūne tai gali pasireikšti įvairiomis formomis.
Homeostazė: pavyzdys
Jei jūsų namuose yra termostatas, jūs gyvenate aplinkoje, kurioje temperatūra palaikoma per homeostazę.
Tarkime, kad termostato temperatūra nustatyta 65 ° F / 18 ° C. Jei temperatūra per naktį nukrinta žemiau šių lygių, šiluma įsijungs tol, kol temperatūra pakils iki termostato nustatymo lygio, tada išsijungs. Tai kasdieniai įvykiai, tačiau kaip jie vyksta ir kaip jie susiję su homeostaze gyvenamosiose sistemose?
Ankstesnis pavyzdys iliustruoja penkis pagrindinius homeostazės elementus bet kurioje sistemoje:
- Dirgiklis: Temperatūros kritimas namuose.
- Receptorius: Termometras termostate.
- Valdymo centras: Termostatas signalizuoja apie šilumos šaltinį.
- Efektorius: Krosnis ar kita šilumos energija.
- Grįžtamojo ryšio mechanizmai: Šilumos šaltiniui nurodoma išsijungti, kai temperatūra grįžta į norimą lygį.
Ląstelių homeostazė
Ląstelės yra mažiausi gyvenimo vienetai. Kai kurių organizmų, pavyzdžiui, bakterijų, atveju - viena ląstelė yra organizmas, taip nustatydamas, kad ląstelė bet kokiomis priemonėmis reprezentuoja patį gyvenimą. Kaip atsitinka, ląstelė turi tam tikrų savybių, kurias mokslininkai glaudžiai sieja su būsena, vadinama „gyvybe“, įskaitant fizinės struktūros palaikymą, medžiagų apykaitą, reprodukciją ir homeostazę.
Ląstelė turi daug homeostatinių mechanizmų, tačiau ląstelės membranos vaidmuo yra bene pavyzdingiausias. Ląstelės turi išlaikyti pagrindinių medžiagų koncentraciją jose, ypač elektrolitai kaip kalcis, natris ir kalis, tam tikrame diapazone, o jonų kanalai ir siurbliai membranoje padeda tai pasiekti.
Homeostazė žmogaus kūne
Jūsų pačių kūnas demonstruoja savas homeostazės įgyvendinimo priemones įvairiais vidinės aplinkos aspektais.
Terminis: Kai jūsų kūnas tampa per šiltas, jutikliai odoje ir smegenyse įspėja tą smegenų dalį, kuri gali sukelti pokyčius, šiuo atveju inicijuodama prakaitavimą ar plečiant odos poras.
Kraujo gliukozė: Kada gliukozės padidėja per daug, kasa išskiria insuliną, kad jį atgal nuvarytų. Kai gliukozės kiekis kraujyje tampa per mažas, išsiskiria gliukagonas, taip pat iš kasos, kad jis vėl atsistotų.
Šalinimo sistema: Kai vandens lygis jūsų kūne tampa per žemas, palyginti su tam tikru jonai, inkstai stengiasi išskirti daugiau minėtų jonų, tuo pačiu sulaikydami vandenį. Jei reikia, jie gali dirbti atvirkščiai.