Termín homeostáza sa týka udržiavania vnútornej stability v reakcii na zmeny vo vonkajšom prostredí. Pri aplikácii na biologické systémy môže homeostáza znamenať na úrovni jednotlivých buniek alebo na úrovni celých organizmov.
Pojem „homeostáza“ môže tiež označovať jednu fyziologickú funkciu alebo ich kolektívny výsledok, napr. „Acidobázická homeostáza“ vs. „homeostáza“ vo vzťahu k všeobecnému fungovaniu celého organizmu.
Pretože tento proces vyžaduje reakcie na externé látky, musia bunky a organizmy vydávať energiu na udržanie homeostázy. V niektorých prípadoch príklady na mikroskopickej úrovni napodobňujú a premietajú sa do nich príklady na každodennej alebo „makro“ úrovni.
Homeostáza všeobecne
V každom systéme, biologickom alebo inom, ktorý potrebuje udržiavať určitú rovnováhu, väčšinu porúch ktoré vyvolávajú reakciu hostiteľskej bunky alebo činiteľa pôsobiace proti účinkom vonkajšej agent. Napríklad ak sodík koncentrácia vašich telesných tekutín stúpa, vaše bunky „nariaďujú“ vášmu mozgu vysielať tento stav chemických záležitostí ako smäd. Výsledkom je, že pijete vodu a koncentrácia sodíka klesá.
Takto funguje väčšina homeostatických mechanizmov: na základe negatívna odozva. Účelom tohto druhu spätnej väzby je udržať fyzikálnu alebo chemickú hodnotu na určitej úrovni alebo v určitom rozmedzí. Spravidla to zahŕňa buď „zapnutie“ funkcie, alebo „vypnutie“ tej istej funkcie. Ako uvidíte, iba v ľudskom tele to môže mať rôzne podoby.
Homeostáza: Príklad
Ak váš dom obsahuje termostat, žijete v prostredí, v ktorom je teplota udržiavaná prostredníctvom homeostázy.
Povedzme, že teplota termostatu je nastavená na 65 ° F / 18 ° C. Ak teplota cez noc klesne pod tieto úrovne, bude sa teplo zvyšovať, až kým teplota nevystúpi na úroveň nastavenia termostatu, potom sa vypne. Toto sú každodenné udalosti, ale ako sa dejú a ako súvisia s homeostázou v živých systémoch?
Vyššie uvedený príklad ilustruje päť základných prvkov homeostázy v každom systéme:
- Podnet: Pokles teploty v domácnosti.
- Receptor: Teplomer v termostate.
- Riadiace stredisko: Termostat signalizuje zdroj tepla.
- Efektor: Pec alebo iná forma tepelnej energie.
- Mechanizmy spätnej väzby: Zdroj tepla sa vyzve, aby sa vypol, keď sa teplota vráti na požadovanú úroveň.
Homeostáza buniek
Bunky sú najmenšie jednotky života. V prípade niektorých organizmov, ako sú baktérie, jedna bunka je organizmus, čím sa ustanovuje, že bunka je akýmkoľvek spôsobom reprezentantom samotného života. Ako sa stáva, bunka má určité vlastnosti, ktoré vedci úzko spájajú so stavom nazývaným „život“, vrátane udržiavania fyzickej štruktúry, metabolizmu, reprodukcie a homeostázy.
Bunka má množstvo homeostatických mechanizmov, ale úloha bunkovej membrány je možno najpríkladnejšia. Bunky si musia predovšetkým udržiavať koncentráciu kľúčových látok elektrolyty ako vápnik, sodík a draslík v danom rozmedzí a iónové kanály a pumpy v membráne to pomáhajú dosiahnuť.
Homeostáza v ľudskom tele
Vaše vlastné telo vykazuje svoje vlastné prostriedky na vynútenie homeostázy v rôznych aspektoch svojho vnútorného prostredia.
Tepelné: Keď sa vaše telo príliš zahreje, senzory v pokožke a mozgu upozornia časť mozgu, ktorá môže spôsobiť zmenu, v tomto prípade vyvolaním potenia alebo rozšírením pórov pokožky.
Krvná glukóza: Kedy glukóza príliš vysoká, pankreasom sa uvoľňuje inzulín, aby sa vrátil späť. Keď je hladina glukózy v krvi príliš nízka, uvoľní sa glukagón, tiež z pankreasu, aby ho znova pohltil.
Vylučovací systém: Keď je hladina vody v tele príliš nízka ióny, obličky pracujú tak, aby vylučovali viac príslušných iónov a zároveň zadržiavali vodu. V prípade potreby môžu pracovať opačným spôsobom.