Co to znaczy homeostaza?

Dowiedz się, co oznacza homeostaza i jak wpływa na Twój organizm.

Zdefiniuj homeostazę

Stan równowagi we wszystkich układach fizycznych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania i przetrwania organizmu to homeostaza. W stanie homeostazy, poziomy ciała są stale dostosowywane w odpowiedzi na zmiany na zewnątrz i wewnątrz organizmu. Niektóre z systemów, które stale dostosowują się, aby pozostać na normalnym poziomie to:

• cukier we krwi

• ciśnienie krwi

• energia

• poziom kwasów

• tlen

• białka

• temperatura

• hormony

• elektrolity

Przykład homeostazy

Każdy układ organizmu znajdujący się w dynamicznej równowadze osiąga stan stały lub równowagę, która jest w stanie wytrzymać zewnętrzne siły zmian. Kiedy ten system jest zakłócony, urządzenia regulacyjne wbudowane w ciało reagują, aby stworzyć nową równowagę.

Jeden z procesów nazywany jest kontrolą sprzężenia zwrotnego. Wszystkie procesy realizacji i koordynacji funkcji są przykładami homeostazy. To zdarza się czy ułatwiony przez układ nerwowy, hormonalny, lub prądy elektryczne.

Łatwym przykładem regulacji poprzez homeostazę jest mechaniczny system działania, który kontroluje temperaturę w pokoju: czyli termostat. W centrum termostatu znajduje się metalowy pasek, który może wyczuwać zmiany temperatury i reagować poprzez sterowanie obwodem elektrycznym.

Gdy w pomieszczeniu jest zimno, piec jest uruchamiany przez termostat, a temperatura będzie wtedy wzrastać. W momencie osiągnięcia zadanego poziomu obwodu termostatu, piec zatrzymuje się, a temperatura pozostaje taka sama lub wraca w dół.

Systemy biologiczne są o wiele bardziej złożone, ale mogą osiągnąć podobne rezultaty. Systemy te mają regulatory, które można porównać do urządzeń mechanicznych, a oba są podobne w celach: to znaczy, aby regulować system i utrzymać warunki w normalnym zakresie. Jest to cel niezależnie od tego, czy reguluje się temperaturę w pomieszczeniu, czy wyrównuje ciśnienie w układzie krążenia.

Jak działa regulacja sprzężenia zwrotnego?

Istotną cechą homeostazy jest to, że środowisko wewnętrzne organizmu jest utrzymywane poprzez cienki zakres wartości systemu samoregulującego. Zarówno sprzężenie zwrotne, jak i sprzężenie wyprzedzające są sposobami utrzymania homeostazy. System ze sprzężeniem zwrotnym jest definiowany jako zamknięta struktura pętli, która kontroluje przyszłe działania poprzez dostarczanie do systemu przeszłych zmian w środowisku wewnętrznym. System następnie zmienia swoje zachowanie, aby dostosować się do warunków zewnętrznych.

Istnieją dwa rodzaje systemów sprzężenia zwrotnego. Są to: negatywne i pozytywne. Ujemne sprzężenie zwrotne dąży do osiągnięcia celu i reaguje na wszelkie niepowodzenia w realizacji tego celu. Utrzymuje stały zakres wartości.

Pozytywne sprzężenie zwrotne wytwarza procesy wzrostu, w których działania kapitalizują wyniki, które z kolei budują większe działania. Te systemy sprzężenia zwrotnego podlegają poziomom wyższej kontroli i mogą być przeciwdziałane przez negatywne sprzężenie zwrotne.?

Zakres działania obejmuje zmienne, które są regulowane i mogą reagować na bodźce z otoczenia. W wyniku tych złożonych interakcji oraz konkurujących ze sobą systemów ujemnych i dodatnich sprzężeń zwrotnych powstaje homeostaza, która jest podstawą regulacji fizjologicznej.?

Dlaczego homeostaza jest ważna?

Homeostaza jest centralnym pojęciem łączącym fizjologię i samoregulację wykonywaną w celu utrzymania wewnętrznej stabilności. Homeostaza nie jest stała. Jest to dynamiczny proces, który zmienia warunki wewnętrzne w celu promowania przetrwania.

Regulacja poprzez homeostazę nie jest pojedynczym cyklem sprzężenia zwrotnego. Odzwierciedla złożoną interakcję wielu systemów sprzężenia zwrotnego kontrolowanych przez nerwy i hormony. To sprzężenie zwrotne skutkuje precyzyjnym poziomem kontroli i elastyczności, który pozwala organizmowi zaaklimatyzować się do zmian w warunkach środowiskowych.

Życie i zdrowie organizmu są końcowym efektem regulacji poprzez homeostazę. Zakłócenie homeostazy jest tym, co powoduje chorobę?

Właściwe leczenie i terapia muszą być ukierunkowane na przywrócenie warunków homeostazy. W przeciwnym razie może dojść do ciężkiej choroby lub śmierci.?

Jak organizm utrzymuje homeostazę?

Kontrola temperatury ciała jest dobrym ogólnym przykładem tego, jak organizm utrzymuje homeostazę w systemie biologicznym. U ludzi średnia temperatura ciała wynosi 98,6 stopni Fahrenheita. Różne czynniki mogą jednak wpływać na tę liczbę, w tym:

• ekspozycja

• tempo metabolizmu?

• hormony

• choroba

Wszystkie te czynniki mogą prowadzić do skrajnie niskich lub wysokich temperatur. Temperatura ciała jest następnie regulowana przez mózg, jednak w obszarze zwanym podwzgórzem. Informacja zwrotna dotycząca temperatury ciała jest przekazywana przez układ nerwowy do mózgu. Powoduje to dostosowanie poziomu cukru we krwi, częstości oddychania i tempa metabolizmu w celu powrotu do homeostazy.

Na utratę ciepła w organizmie wpływa pocenie się, zmniejszanie aktywności i funkcje wymiany ciepła, które umożliwiają krążenie dużych ilości krwi na powierzchni skóry. Utrata ciepła jest ograniczona przez zmniejszenie krążenia skóry, izolację i dostosowanie do warunków zewnętrznych. Przykłady obejmują poszukiwanie schronienia, odzieży i zewnętrznych źródeł ciepła.?

Różnica między niską a wysoką temperaturą ciała to plateau homeostatyczne. Jest to normalny zakres, który pozwala na kontynuowanie życia. Gdy temperatura zbliża się do jednego z tych ekstremalnych poziomów, korekta poprzez ujemne sprzężenie zwrotne pomaga systemowi powrócić do normalnego zakresu.

Organizm utrzymuje homeostazę również poprzez układ krążenia i baroreceptory. Baroreceptory to wrażliwe na ciśnienie obszary w naczyniach krwionośnych, które reagują na rozciąganie. Przesyłają one informacje o ciśnieniu krwi do mózgu, który wysyła hormony produkowane przez tarczycę i podwzgórze, aby regulować metabolizm w organizmie.

Gdzie jeszcze stosuje się homeostazę?

Homeostaza została również wykorzystana w warunkach ekologicznych. Wprowadzona po raz pierwszy przez ekologa Roberta MacArthura, zrozumienie homeostazy w ekosystemach jest wynikiem połączenia różnorodności biologicznej i interakcji między różnymi gatunkami. Uważano, że koncepcja ta może wyjaśnić stabilność w ekosystemie. Z biegiem lat ewoluowała, aby objąć części nieożywione i jest postrzegana przez niektórych jako kontrowersyjna. ?