Vedligeholdelsen af kroppens homeostase er reguleret. Homeostase og dens manifestationer på forskellige niveauer af organiseringen af biosystemer
Homeostase er den menneskelige krops evne til at tilpasse sig skiftende forhold i det ydre og indre miljø. Stabilt arbejde med homeostase-processer garanterer en person en behagelig helbredstilstand i enhver situation og opretholder konstanten af kroppens vitale tegn.
Homeostase fra et biologisk og økologisk synspunkt
Homøostasen påføres enhver flercellet organisme. Samtidig er økologer ofte opmærksomme på balancen i det ydre miljø. Det antages, at dette er økosystemets homeostase, som også undergår ændringer og konstant genopbygges til videre eksistens.
Hvis balancen i et system er forstyrret, og det ikke er i stand til at genoprette det, fører dette til et fuldstændigt ophør af funktion.
Mennesket er ingen undtagelse, homeostatiske mekanismer spiller en vigtig rolle i det daglige liv, og den tilladte grad af ændring i hovedindikatorerne i menneskekroppen er meget lille. Med usædvanlige udsving i det ydre eller indre miljø kan en fejl i arbejdet med homeostase føre til dødelige konsekvenser.
Hvad er homeostase og dens typer til?
Hver dag bliver en person udsat for forskellige faktorer i sit miljø, men for at de grundlæggende biologiske processer i kroppen kan fortsætte med at fungere stabilt, må deres forhold ikke ændre sig. Det er i at opretholde denne stabilitet, at homeostases hovedrolle ligger.
Det er sædvanligt at skelne mellem tre hovedtyper:
- Genetisk.
- Fysiologisk.
- Strukturel (regenerativ eller cellulær).
For en fuldgyldig tilværelse har en person brug for arbejdet med alle tre typer homeostase i et kompleks, hvis en af dem mislykkes, fører dette til ubehagelige konsekvenser for helbredet. Det velkoordinerede arbejde med processerne giver dig mulighed for ikke at bemærke eller overføre de mest almindelige ændringer med minimal besvær og føle dig selvsikker.
Denne type homeostase er evnen til at opretholde en enkelt genotype inden for en population. På det molekylære-cellulære niveau opretholdes et enkelt genetisk system, som bærer et bestemt sæt arvelig information.
Mekanismen gør det muligt for individer at blande sig med hinanden, samtidig med at balancen og ensartetheden af en konventionelt lukket gruppe mennesker (befolkning) opretholdes.
Fysiologisk homeostase
Denne type homeostase er ansvarlig for at opretholde de grundlæggende vitale tegn i en optimal tilstand:
- Kropstemperatur.
- Blodtryk.
- Fordøjelsesstabilitet.
Immunsystemet, det endokrine system og nervesystemet er ansvarlige for dets korrekte funktion. I tilfælde af en uforudset fejl i arbejdet i et af systemerne, påvirker dette straks hele organismens velbefindende, fører til svækkelse af beskyttende funktioner og udvikling af sygdomme.
Cellulær homeostase (strukturel)
Denne art kaldes også "regenerativ", hvilket nok bedst beskriver de funktionelle egenskaber.
Hovedkræfterne i en sådan homeostase er rettet mod at genoprette og helbrede beskadigede celler i menneskekroppens indre organer. Det er disse mekanismer, når de fungerer korrekt, tillader kroppen at komme sig efter sygdom eller skade.
De vigtigste mekanismer for homeostase udvikler og udvikler sig sammen med en person og tilpasser sig bedre til ændringer i det ydre miljø.
Homeostase funktioner
For korrekt at forstå funktionerne og egenskaberne ved homeostase er det bedst at overveje dens handling med specifikke eksempler.
Så for eksempel når man dyrker sport, bliver menneskets åndedræt og puls hyppigere, hvilket indikerer kroppens ønske om at opretholde indre balance under ændrede miljøforhold.
Når du flytter til et land med et klima, der er væsentligt anderledes end det sædvanlige, kan du føle dig utilpas i nogen tid. Afhængigt af en persons generelle helbred gør mekanismerne for homeostase det muligt at tilpasse sig nye livsbetingelser. Nogen føler ikke akklimatisering og den indre balance justeres hurtigt, nogen skal vente lidt før kroppen justerer sine indikatorer.
Under forhold med øget temperatur bliver en person varm, og sveden begynder. Dette fænomen betragtes som et direkte bevis på, at selvreguleringsmekanismer fungerer.
På mange måder afhænger arbejdet med de vigtigste homøostatiske funktioner af arvelighed, genetisk materiale videregivet fra den ældre generation af familien.
Baseret på ovenstående eksempler kan du tydeligt spore hovedfunktionerne:
- Energi.
- Fleksibel.
- Reproduktiv.
Det er vigtigt at være opmærksom på, at i alderdommen såvel som i spædbarnet kræver det stabile arbejde med homeostase særlig opmærksomhed, på grund af det faktum, at reaktionen fra de vigtigste reguleringssystemer i disse perioder af livet bremses.
Homeostase egenskaber
Ved at kende de grundlæggende funktioner i selvregulering er det også nyttigt at forstå, hvilke egenskaber den har. Homeostase er en kompleks sammenkobling af processer og reaktioner. Blandt egenskaberne ved homeostase er:
- Ustabilitet.
- Stræber efter balance.
- Uforudsigelighed.
Mekanismerne er i konstant forandring og tester betingelserne for at vælge den bedste mulighed for at tilpasse sig dem. Dette er manifestationen af egenskaben ustabilitet.
Ligevægt er hovedmålet og egenskaben for enhver organisme; den stræber konstant efter det, både strukturelt og funktionelt.
I nogle tilfælde kan kroppens reaktion på ændringer i det ydre eller indre miljø blive uventet, føre til omstrukturering af vitale systemer. Uforudsigeligheden af homeostase kan forårsage en vis ubehag, hvilket ikke betyder yderligere skadelige virkninger på kroppens tilstand.
Hvordan man forbedrer arbejdet med mekanismerne i det homøostatiske system
Fra et medicinsk synspunkt er enhver sygdom tegn på en fejlfunktion i homeostase. Eksterne og interne trusler påvirker konstant kroppen, og kun sammenhæng i hovedsystemernes arbejde vil hjælpe med at klare dem.
Svækkelse af immunsystemet opstår ikke uden grund. Moderne medicin har en bred vifte af værktøjer, der kan hjælpe en person med at bevare deres helbred, uanset hvad der forårsagede svigtet.
Ændringer i vejrforhold, stressende situationer, skader - alt dette kan føre til udvikling af sygdomme af varierende sværhedsgrad.
For at homeostases funktioner skal fungere korrekt og så hurtigt som muligt, er det nødvendigt at overvåge den generelle tilstand af dit helbred. For at gøre dette kan du konsultere en læge til en undersøgelse for at bestemme dine sårbarheder og vælge et kompleks af terapi for at eliminere dem. Regelmæssig diagnostik vil hjælpe dig med bedre at kontrollere grundlæggende livsprocesser.
I dette tilfælde er det vigtigt selvstændigt at følge enkle anbefalinger:
- Undgå stressende situationer for at beskytte nervesystemet mod konstant stress.
- Overvåg din kost, overbelast ikke dig selv med tunge fødevarer, tillad ikke meningsløs sult, hvilket vil gøre det muligt for fordøjelsessystemet lettere at klare sit arbejde.
- Vælg passende vitaminkomplekser for at reducere virkningen af sæsonmæssige ændringer i vejret.
En årvågen holdning til ens eget helbred vil hjælpe homeostatiske processer til at reagere hurtigt og korrekt på eventuelle ændringer.
Homeostase er enhver selvregulerende proces, hvorved biologiske systemer stræber efter at opretholde indre stabilitet, tilpasse sig optimale betingelser for overlevelse. Hvis homeostase lykkes, så går livet videre; ellers vil der opstå katastrofe eller død. Den opnåede stabilitet er i virkeligheden en dynamisk ligevægt, hvor der sker kontinuerlige ændringer, men der hersker relativt homogene forhold.
Funktioner og rolle af homeostase
Ethvert system i dynamisk ligevægt ønsker at opnå en stabil tilstand, en balance, der modstår eksterne ændringer. Når et sådant system forstyrres, reagerer de indbyggede regulatorer på afvigelserne for at etablere en ny balance. Denne proces er en af feedbackkontrollerne. Eksempler på homøostatisk regulering er alle processer med integration og koordinering af funktioner medieret af elektriske kredsløb og nerve- eller hormonsystemer.
Et andet eksempel på homøostatisk regulering i et mekanisk system er virkningen af en rumtemperaturregulator eller termostat. Termostatens hjerte er en bimetallisk strimmel, der reagerer på temperaturændringer ved at fuldføre eller afbryde et elektrisk kredsløb. Når rummet afkøles, slutter kredsløbet, og opvarmningen tændes, og temperaturen stiger. Ved det indstillede niveau afbrydes kredsløbet, ovnen stopper, og temperaturen falder.
Biologiske systemer med stor kompleksitet har dog regulatorer, der er svære at sammenligne med mekaniske enheder.
Som nævnt tidligere refererer udtrykket homeostase til vedligeholdelsen af kroppens indre miljø inden for snævre og stramt kontrollerede grænser. De vigtigste funktioner, der er vigtige for at opretholde homeostase, er væske- og elektrolytbalance, syreregulering, termoregulering og metabolisk kontrol.
At kontrollere kropstemperaturen hos mennesker betragtes som et glimrende eksempel på homeostase i et biologisk system. Den normale menneskelige kropstemperatur er omkring 37 ° C, men forskellige faktorer kan påvirke dette tal, herunder hormoner, stofskifte og sygdomme, der fører til for høje eller lave temperaturer. Reguleringen af kropstemperaturen styres af et område af hjernen kaldet hypothalamus.
Feedback om kropstemperatur føres gennem blodbanen til hjernen og resulterer i kompenserende justeringer i respirationsfrekvens, sukkerniveauer og stofskifte. Varmetab hos mennesker er medieret af nedsat aktivitet, svedtendens og varmeoverførselsmekanismer, der tillader mere blod at cirkulere nær hudens overflade.
Reduktion af varmetab kommer fra isolering, nedsat cirkulation til huden og kulturelle ændringer såsom brug af tøj, husly og varmekilder fra tredjepart. Området mellem høje og lave niveauer af kropstemperatur udgør et homøostatisk plateau - det "normale" område, der opretholder livet. Når man nærmer sig en af de to yderpunkter, returnerer korrigerende handling (gennem negativ feedback) systemet til dets normale område.
Begrebet homeostase gælder også for miljøforhold. Først foreslået af den amerikanske økolog Robert MacArthur i 1955, ideen om, at homeostase i er et produkt af en kombination af biodiversitet og et stort antal økologiske interaktioner, der forekommer mellem arter.
Denne antagelse blev betragtet som et koncept, der kunne hjælpe med at forklare bæredygtigheden af et økologisk system, det vil sige dets bevarelse som en specifik type økosystem over tid. Siden da har konceptet ændret sig noget og inkluderet en ikke-levende del af økosystemet. Dette udtryk er blevet brugt af mange økologer til at beskrive den gensidighed, der opstår mellem levende og ikke-levende dele af et økosystem for at opretholde status quo.
Gaia-hypotesen er en model af Jorden, foreslået af den engelske videnskabsmand James Lovelock, som betragter forskellige levende og ikke-levende bestanddele som komponenter i et større system eller en enkelt organisme, hvilket tyder på, at individuelle organismers kollektive indsats bidrager til homeostase på planeten. niveau.
Cellehomeostase
Afhængig af kroppens miljø for at opretholde vitalitet og fungere korrekt. Homeostase holder kroppens miljø under kontrol og opretholder gunstige betingelser for cellulære processer. Uden de rette kropsforhold vil visse processer (som osmose) og proteiner (som enzymer) ikke fungere korrekt.
Hvorfor er homeostase vigtig for celler? Levende celler er afhængige af bevægelsen af kemikalier omkring dem. Kemikalier som ilt, kuldioxid og opløst mad skal transporteres ind og ud af celler. Dette udføres ved diffusions- og osmoseprocesser, afhængigt af balancen mellem vand og salt i kroppen, som opretholdes af homeostase.
Celler er afhængige af enzymer for at fremskynde mange af de kemiske reaktioner, der holder celler i live og funktionelle. Disse enzymer virker bedst ved bestemte temperaturer, og derfor er homeostase igen afgørende for celler, da det opretholder en konstant kropstemperatur.
Eksempler og mekanismer for homeostase
Her er nogle grundlæggende eksempler på homøostase i den menneskelige krop, såvel som de mekanismer, der understøtter dem:
Kropstemperatur
Det mest almindelige eksempel på homøostase hos mennesker er reguleringen af kropstemperaturen. Den normale kropstemperatur, som vi skrev ovenfor, er 37 ° C. Temperaturer over eller under normale værdier kan forårsage alvorlige komplikationer.
Muskelsvigt opstår ved en temperatur på 28 ° C. Ved 33 ° C opstår bevidsthedstab. Ved 42 ° C begynder centralnervesystemet at forringes. Døden sker ved 44 ° C. Kroppen styrer temperaturen ved at generere eller frigive overskydende varme.
Koncentration af glucose
Glukosekoncentration refererer til mængden af glukose (blodsukker), der er til stede i blodbanen. Kroppen bruger glukose som energikilde, men for meget eller for lidt glukose kan forårsage alvorlige komplikationer. Flere hormoner regulerer koncentrationen af glukose i blodet. Insulin sænker glukosekoncentrationen, mens kortisol, glukagon og katekolaminer stiger.
Calcium niveauer
Knogler og tænder indeholder cirka 99 % af calcium i kroppen, mens de resterende 1 % cirkulerer i blodet. For meget eller for lidt calcium i blodet har negative konsekvenser. Hvis calciumniveauet i blodet falder for meget, aktiverer biskjoldbruskkirtlerne deres calciumfølsomme receptorer og frigiver parathyreoideahormon.
PTH signalerer knoglerne til at frigive calcium for at øge dets koncentration i blodbanen. Hvis calciumniveauet stiger for meget, frigiver skjoldbruskkirtlen calcitonin og fikserer det overskydende calcium i knoglerne, hvorved mængden af calcium i blodet mindskes.
Væskevolumen
Kroppen skal opretholde et konstant indre miljø, hvilket betyder, at den skal regulere væsketab eller genopfyldning. Hormoner hjælper med at regulere denne balance ved at inducere udskillelse eller væskeretention. Hvis kroppen mangler væske, signalerer antidiuretisk hormon nyrerne til at holde på væske og reducerer urinproduktionen. Hvis kroppen indeholder for meget væske, undertrykker den aldosteron og signalerer mere urinproduktion.
Homeostase er en proces, der foregår uafhængigt i kroppen og har til formål at stabilisere tilstanden af menneskelige systemer, når indre forhold (ændringer i temperatur, tryk) eller ydre forhold (ændringer i klima, tidszone) ændrer sig. Dette navn blev foreslået af den amerikanske fysiolog Kennon. Efterfølgende blev homeostase kaldt ethvert systems (inklusive miljøets) evne til at opretholde sin indre konstanthed.
Konceptet og karakteristika for homeostase
Wikipedia karakteriserer dette udtryk som ønsket om at overleve, tilpasse sig og udvikle sig. For at homeostase skal være korrekt, er det nødvendigt med et koordineret arbejde af alle organer og systemer. I dette tilfælde vil alle parametre for en person være normale. Hvis en eller anden parameter ikke er reguleret i kroppen, dette indikerer en krænkelse af homeostase.
De vigtigste egenskaber ved homeostase er som følger:
- analyse af mulighederne for at tilpasse systemet til nye forhold;
- stræber efter at opretholde balancen;
- manglende evne til at forudsige resultaterne af reguleringen af indikatorer på forhånd.
Feedback
Feedback er den egentlige virkningsmekanisme for homeostase. Sådan reagerer kroppen på eventuelle ændringer. Kroppen fungerer kontinuerligt gennem et menneskes liv. De enkelte systemer skal dog have tid til at hvile og komme sig. I denne periode arbejde de enkelte organer bremser eller stopper helt. Denne proces kaldes feedback. Et eksempel på dette er en pause i mavens arbejde, når der ikke kommer mad ind i den. En sådan pause i fordøjelsen sikrer, at syreproduktionen stoppes på grund af hormoner og nerveimpulser.
Der er to typer af denne mekanisme som vil blive beskrevet nedenfor.
Negativ feedback
Denne type mekanisme er baseret på det faktum, at kroppen reagerer på ændringer og søger at lede dem i den modsatte retning. Det vil sige, at den igen stræber efter stabilitet. For eksempel, hvis kuldioxid ophobes i kroppen, begynder lungerne at arbejde mere aktivt, vejrtrækningen bliver hyppigere, på grund af hvilken overskydende kuldioxid fjernes. Og det er også takket være negativ feedback, at termoregulering udføres, på grund af hvilken kroppen undgår overophedning eller hypotermi.
Positiv feedback
Denne mekanisme er direkte modsat den forrige. I tilfælde af dens handling forstærkes ændringen i variablen kun af mekanismen, som fjerner kroppen fra en tilstand af ligevægt. Dette er en ret sjælden og mindre ønskværdig proces. Et eksempel på dette er tilstedeværelsen af et elektrisk potentiale i nerverne., som i stedet for at mindske handlingen fører til dens stigning.
Men takket være denne mekanisme sker udvikling og overgang til nye tilstande, hvilket betyder, at det også er nødvendigt for livet.
Hvilke parametre regulerer homeostase?
På trods af det faktum, at kroppen konstant forsøger at opretholde værdierne af parametre, der er vigtige for livet, er de ikke altid stabile. Kropstemperaturen vil stadig variere i et lille interval, ligesom hjertefrekvens eller blodtryk. Homøostasens opgave er at opretholde denne række af værdier, samt hjælpe med kroppens funktion.
Eksempler på homeostase er eliminering af affaldsprodukter fra den menneskelige krop, udført af nyrerne, svedkirtlerne, mave-tarmkanalen, samt afhængigheden af metabolisme af kosten. Lidt flere detaljer om de justerbare parametre vil blive beskrevet nedenfor.
Kropstemperatur
Det mest slående og enkle eksempel på homeostase er at opretholde en normal kropstemperatur. Overophedning af kroppen kan undgås gennem sved. Normale temperaturer ligger mellem 36 og 37 grader celsius. En stigning i disse værdier kan udløses af inflammatoriske processer, hormonelle og metaboliske lidelser eller enhver sygdom.
En del af hjernen kaldet hypothalamus er ansvarlig for at kontrollere kropstemperaturen i kroppen. Der modtages signaler om svigt af temperaturregimet, hvilket også kan komme til udtryk i hurtig vejrtrækning, en stigning i mængden af sukker og en usund acceleration af stofskiftet. Alt dette fører til sløvhed, et fald i organernes aktivitet, hvorefter systemerne begynder at træffe foranstaltninger til at regulere temperaturindikatorer. Sveden er et simpelt eksempel på en termoregulerende reaktion i kroppen..
Det er værd at bemærke, at denne proces også virker med et overdrevent fald i kropstemperaturen. Så kroppen kan varme sig selv op ved at nedbryde fedtstoffer, som producerer varme.
Vand-salt balance
Vand er nødvendigt for kroppen, og det ved alle godt. Der er endda et dagligt væskeindtag på 2 liter. Faktisk har hver organisme brug for sin egen mængde vand, og for nogle kan det overstige gennemsnitsværdien, mens det for andre måske ikke er nok. Men uanset hvor meget vand en person drikker, vil kroppen ikke akkumulere al den overskydende væske. Vandet forbliver på det krævede niveau, mens alt overskuddet vil blive udskilt fra kroppen på grund af osmoregulering udført af nyrerne.
Blod homeostase
Mængden af sukker, nemlig glukose, som er et vigtigt element i blodet, reguleres på samme måde. En person kan ikke være helt sund, hvis sukkerniveauet er langt fra normalt. Denne indikator reguleres af funktionen af bugspytkirtlen og leveren. I det tilfælde, hvor glukoseniveauet overstiger normen, virker bugspytkirtlen, hvor insulin og glukagon produceres. Hvis mængden af sukker bliver for lav, bearbejdes glykogen fra blodet til det ved hjælp af leveren.
Normalt tryk
Homeostase er også ansvarlig for det normale blodtryk i kroppen. Hvis den bliver overtrådt, vil der komme signaler om dette fra hjertet til hjernen. Hjernen reagerer på problemet og bruger impulser til at hjælpe hjertet med at sænke forhøjet blodtryk.
Definitionen af homeostase karakteriserer ikke kun den korrekte funktion af systemerne i en organisme, men kan også henvise til hele populationer. Afhængigt af dette skelnes typerne af homeostase. beskrevet nedenfor.
Økologisk homeostase
Denne art er til stede i et samfund med de nødvendige levevilkår. Det opstår gennem virkningen af en positiv feedback-mekanisme, når organismer, der begynder at bebo et økosystem, formerer sig hurtigt og derved øger deres antal. Men en sådan hurtig afvikling kan føre til en endnu hurtigere ødelæggelse af en ny art i tilfælde af en epidemi eller en ændring af forholdene til mindre gunstige. Derfor skal organismer tilpasse sig. og stabilisere, hvilket skyldes negativ feedback. Dermed falder antallet af indbyggere, men de bliver mere tilpassede.
Biologisk homeostase
Denne type er netop karakteristisk for individuelle individer, hvis krop søger at opretholde indre balance, især ved at regulere sammensætningen og mængden af blod, intercellulært stof og andre væsker, der er nødvendige for kroppens normale funktion. Samtidig forpligter homeostase ikke altid at holde parametrene konstante, nogle gange opnås det gennem tilpasning og tilpasning af organismen til ændrede forhold. På grund af denne forskel er organismer opdelt i to typer:
- konformationelle - det er dem, der stræber efter at bevare værdier (for eksempel varmblodede dyr, hvis kropstemperatur skal være mere eller mindre konstant);
- regulatoriske, som tilpasser sig (koldblodede, har en forskellig temperatur afhængigt af forholdene).
I dette tilfælde er homeostasen af hver af organismerne rettet mod at kompensere for omkostningerne. Hvis varmblodede dyr ikke ændrer deres livsstil, når den omgivende temperatur falder, så bliver koldblodede dyr sløve og passive for ikke at spilde energi.
I øvrigt, biologisk homeostase omfatter følgende underarter:
- cellulær homeostase er rettet mod at ændre strukturen af cytoplasmaet og enzymaktiviteten samt regenereringen af væv og organer;
- homeostase i kroppen sikres ved at regulere temperaturindikatorer, koncentrationen af stoffer, der er nødvendige for livet, og eliminering af affald.
Andre arter
Ud over biologi og medicin, har dette udtryk fundet anvendelse på andre områder.
Vedligeholdelse af homeostase
Homeostase opretholdes på grund af tilstedeværelsen af såkaldte sensorer i kroppen, som sender impulser til hjernen indeholdende information om tryk og kropstemperatur, vand-saltbalance, blodsammensætning og andre parametre, der er vigtige for et normalt liv. Så snart nogle værdier begynder at afvige fra normen, sendes et signal til hjernen om dette, og kroppen begynder at regulere sine indikatorer.
Denne komplekse justeringsmekanisme utrolig vigtig for livet. En persons normale tilstand opretholdes med det korrekte forhold mellem kemikalier og elementer i kroppen. Syrer og baser er afgørende for en stabil funktion af fordøjelsessystemet og andre organer.
Calcium er et meget vigtigt strukturelt materiale, uden den rigtige mængde, som en person ikke vil have sunde knogler og tænder. Ilt er afgørende for vejrtrækningen.
Toksiner, der kommer ind i det, kan forstyrre kroppens velkoordinerede arbejde. Men for at helbredet ikke skades, udskilles de på grund af urinsystemets arbejde.
Homeostase virker uden nogen indsats fra personens side. Hvis kroppen er sund, vil kroppen selv regulere alle processer. Hvis folk er varme, udvider blodkarrene sig, hvilket afspejler sig i rødmen af huden. Hvis det er koldt, kommer der rystelser... Takket være sådanne reaktioner fra kroppen på stimuli opretholdes menneskers sundhed på det nødvendige niveau.
Blandt de egenskaber, der er iboende i levende ting, nævnes homeostase. Dette begreb kaldes den relative konstanthed, der er karakteristisk for organismen. Det er værd at forstå i detaljer, hvad homeostase er for, hvad det er, og hvordan det manifesterer sig.
Homeostase forstås som en egenskab ved en levende organisme, der gør det muligt for den at opretholde vigtige egenskaber inden for grænserne af tilladte normer. For normal funktion er konstantheden af det indre miljø og individuelle indikatorer nødvendig.
Ydre påvirkninger og ugunstige faktorer fører til ændringer, som påvirker den generelle tilstand negativt. Men kroppen er i stand til at komme sig af sig selv og returnere sine egenskaber til optimal ydeevne. Det skyldes den pågældende ejendom.
I betragtning af begrebet homeostase og finde ud af, hvad det er, er det nødvendigt at bestemme, hvordan denne egenskab realiseres. Den nemmeste måde at forstå dette på er med eksemplet med celler. Hver af dem er et system, der er karakteriseret ved mobilitet. Under indflydelse af visse omstændigheder kan dens funktioner ændre sig.
For et normalt liv skal en celle have de egenskaber, der er optimale for dens eksistens. Hvis indikatorerne afviger fra normen, falder levedygtigheden. For at forhindre døden skal alle ejendomme vende tilbage til deres oprindelige tilstand.
Dette er homeostase. Det neutraliserer alle ændringer som følge af påvirkningen af cellen.
Definition
Lad os definere, hvad denne egenskab ved en levende organisme er. Oprindeligt blev dette udtryk kaldt evnen til at opretholde det indre miljøs konstanthed. Forskere antog, at denne proces kun påvirker den intercellulære væske, blod og lymfe.
Det er deres konstans, der gør det muligt at holde kroppen i en stabil tilstand. Men senere blev det opdaget, at denne evne er iboende i ethvert åbent system.
Definitionen af homeostase har ændret sig. Nu er dette navnet på selvregulering af et åbent system, som består i at opretholde dynamisk ligevægt gennem implementering af koordinerede reaktioner. Takket være dem opretholder systemet relativt konstante parametre, der er nødvendige for normal levetid.
Dette udtryk begyndte at blive brugt ikke kun i biologi. Det har fundet anvendelse i sociologi, psykologi, medicin og andre videnskaber. Hver af dem har sin egen fortolkning af dette koncept, men de har en fælles essens - konstans.
specifikationer
For at forstå, hvad der præcist kaldes homeostase, skal du finde ud af, hvad der er karakteristika ved denne proces.
Fænomenet er karakteriseret ved sådanne funktioner som:
- Stræber efter balance. Alle parametre i et åbent system skal være i overensstemmelse med hinanden.
- Identifikation af muligheder for tilpasning. Inden parametrene ændres, skal systemet fastslå, om det er muligt at tilpasse sig de ændrede levevilkår. Dette gøres gennem analyse.
- Uforudsigelighed af resultater. Regulering af indikatorer fører ikke altid til positive ændringer.
Det pågældende fænomen er en kompleks proces, hvis implementering afhænger af forskellige omstændigheder. Dets forløb skyldes egenskaberne ved et åbent system og de særlige forhold ved betingelserne for dets funktion.
Ansøgning i biologi
Dette udtryk bruges ikke kun i forhold til levende væsener. Det bruges på forskellige områder. For bedre at forstå, hvad homeostase er, skal du finde ud af, hvilken betydning biologer lægger i det, da det er i dette område, det bruges oftest.
Denne videnskab tilskriver denne egenskab til alle skabninger, uden undtagelse, uanset deres struktur. Det er karakteristisk encellet og flercellet. I encellede organismer manifesterer det sig ved at opretholde det indre miljøs konstanthed.
I organismer med en mere kompleks struktur vedrører denne egenskab individuelle celler, væv, organer og systemer. Blandt de parametre, der skal være konstante, er kropstemperatur, blodsammensætning og enzymindhold.
I biologi er homeostase ikke kun bevarelsen af konstanthed, men også kroppens evne til at tilpasse sig skiftende miljøforhold.
Biologer skelner mellem to typer skabninger:
- Konformationel, hvor de organismemæssige indikatorer er bevaret, uanset forhold. Disse omfatter varmblodede dyr.
- Regulerende, lydhør over for ændringer i det ydre miljø og tilpasser sig dem. Disse omfatter padder.
Med overtrædelser på dette område observeres genopretning eller tilpasning ikke. Kroppen bliver sårbar og kan dø.
Hvordan sker det hos mennesker
Den menneskelige krop består af et stort antal celler, der er indbyrdes forbundne og danner væv, organer, organsystemer. Som følge af ydre påvirkninger i hvert system og organ kan der opstå ændringer, som medfører ændringer i hele kroppen.
Men for normal funktion skal kroppen bevare optimale egenskaber. Derfor skal han efter enhver påvirkning vende tilbage til sin oprindelige tilstand. Dette skyldes homeostase.
Denne egenskab påvirker parametre som:
- temperatur,
- næringsstofindhold,
- surhedsgrad,
- blodsammensætning,
- fjernelse af affald.
Alle disse parametre påvirker en persons tilstand som helhed. Det normale forløb af kemiske reaktioner, der bidrager til bevarelsen af liv, afhænger af dem. Homeostase giver dig mulighed for at genoprette tidligere indikatorer efter enhver eksponering, men er ikke årsagen til adaptive reaktioner. Denne egenskab er en generel karakteristik af et stort antal processer, der virker samtidigt.
For blod
Blodhomeostase er en af de vigtigste egenskaber, der påvirker et levende væsens levedygtighed. Blod er dens flydende base, fordi det findes i hvert væv og hvert organ.
Takket være det tilføres ilt til individuelle dele af kroppen, og udstrømningen af skadelige stoffer og metaboliske produkter produceres.
Hvis der er krænkelser i blodet, forringes implementeringen af disse processer, hvilket påvirker organers og systemers arbejde. Alle andre funktioner afhænger af dens sammensætnings bestandighed.
Dette stof bør holde følgende parametre relativt konstante:
- surhedsgrad;
- osmotisk tryk;
- forholdet mellem plasmaelektrolytter;
- mængden af glukose;
- cellulær sammensætning.
På grund af evnen til at opretholde disse indikatorer inden for det normale område, ændres de ikke selv under påvirkning af patologiske processer. Små udsving er iboende i dem, og det skader ikke. Men de overstiger sjældent normale værdier.
Det er interessant! Hvis der opstår overtrædelser i dette område, vender blodparametrene ikke tilbage til deres oprindelige position. Dette indikerer tilstedeværelsen af alvorlige problemer. Kroppen er ikke i stand til at opretholde balancen. Som følge heraf er der risiko for komplikationer.
Medicinsk brug
Dette koncept er meget udbredt i medicin. På dette område er dens essens næsten analog med den biologiske betydning. Dette begreb i lægevidenskaben dækker over kompenserende processer og kroppens evne til selvregulering.
Dette koncept omfatter relationer og interaktioner mellem alle komponenter, der er involveret i implementeringen af den regulatoriske funktion. Det dækker metaboliske processer, respiration, blodcirkulation.
Forskellen mellem det medicinske udtryk er, at videnskaben betragter homeostase som en hjælpefaktor i behandlingen. Ved sygdomme er kropsfunktionerne svækket på grund af organskader. Dette påvirker hele kroppen. Det er muligt at genoprette aktiviteten af problemorganet ved hjælp af terapi. Den pågældende evne bidrager til at øge dens effektivitet. Takket være procedurerne leder kroppen selv bestræbelserne på at eliminere patologiske fænomener og søger at genoprette normale parametre.
I mangel af muligheder for dette aktiveres tilpasningsmekanismen, hvilket manifesterer sig i et fald i belastningen på det beskadigede organ. Dette hjælper med at reducere skader og forhindre aktiv progression af sygdommen. Vi kan sige, at et sådant koncept som homeostase betragtes i medicin fra et praktisk synspunkt.
Wikipedia
Betydningen af ethvert udtryk eller karakteristik af ethvert fænomen læres oftest fra Wikipedia. Hun overvejer dette koncept tilstrækkeligt detaljeret, men i den enkleste forstand: hun kalder det organismens ønske om tilpasning, udvikling og overlevelse.
Denne tilgang forklares med, at i mangel af denne ejendom, vil det være svært for et levende væsen at tilpasse sig skiftende miljøforhold og udvikle sig i den rigtige retning.
Og i tilfælde af krænkelser i funktion, vil væsenet simpelthen dø, da det ikke vil være i stand til at vende tilbage til sin normale tilstand.
Vigtig! For at processen kan gennemføres, er det nødvendigt, at alle organer og systemer fungerer harmonisk. Dette vil sikre, at alle vitale parametre holdes inden for normale grænser. Hvis en enkelt indikator ikke egner sig til regulering, indikerer dette problemer med implementeringen af denne proces.
Eksempler på
For at forstå, hvad homeostase er i kroppen, vil eksempler på dette fænomen hjælpe. En af dem er at holde kropstemperaturen konstant. Nogle ændringer er iboende i det, men de er ubetydelige. En alvorlig temperaturstigning observeres kun i nærvær af sygdomme. Blodtryksaflæsninger er et andet eksempel. En signifikant stigning eller et fald i indikatorer forekommer med helbredsforstyrrelser. I dette tilfælde søger kroppen at vende tilbage til normale egenskaber.
Nyttig video
Lad os opsummere
Den undersøgte egenskab er en af nøglerne til normal funktion og bevarelse af liv, er evnen til at genoprette optimale indikatorer for vitale parametre. Ændringer i dem kan forekomme under påvirkning af ydre påvirkninger eller patologier. Takket være denne evne kan levende væsener modstå eksterne faktorer.
I sin bog Kroppens visdom opfandt han udtrykket som et navn for "de koordinerede fysiologiske processer, der understøtter kroppens mest stabile tilstande." Senere blev dette udtryk udvidet til evnen til dynamisk at opretholde konstantheden af dets interne tilstand af ethvert åbent system. Men ideen om det indre miljøs konstanthed blev formuleret tilbage i 1878 af den franske videnskabsmand Claude Bernard.
Generel information
Udtrykket "homeostase" er mest almindeligt anvendt i biologi. For at flercellede organismer kan eksistere, er det nødvendigt at opretholde en konstanthed i det indre miljø. Mange miljøforkæmpere er overbeviste om, at dette princip også gælder for det ydre miljø. Hvis systemet ikke er i stand til at genoprette balancen, kan det i sidste ende holde op med at fungere.
Komplekse systemer - for eksempel den menneskelige krop - skal have homeostase for at opretholde stabilitet og eksistere. Disse systemer skal ikke kun stræbe efter at overleve, de skal også tilpasse sig ændringer i miljøet og udvikle sig.
Homeostase egenskaber
Homeostatiske systemer har følgende egenskaber:
- Ustabilitet systemer: tester, hvordan det er bedst at tilpasse sig.
- Stræber efter balance: Hele den interne, strukturelle og funktionelle organisering af systemer bidrager til opretholdelsen af balancen.
- Uforudsigelighed: Den resulterende effekt af en bestemt handling kan ofte afvige fra det forventede.
- Regulering af mængden af mikronæringsstoffer og vand i kroppen - osmoregulering. Det udføres i nyrerne.
- Fjernelse af metabolisk affald - udskillelse. Det udføres af eksokrine organer - nyrer, lunger, svedkirtler og mave-tarmkanalen.
- Regulering af kropstemperatur. Sænkning af temperaturen gennem svedtendens, forskellige termoregulerende reaktioner.
- Regulering af blodsukkerniveauer. Det udføres hovedsageligt af leveren, insulin og glukagon, der udskilles af bugspytkirtlen.
Det er vigtigt at bemærke, at selvom kroppen er i balance, kan dens fysiologiske tilstand være dynamisk. I mange organismer observeres endogene ændringer i form af døgnrytme, ultradian og infradian rytmer. Så selv i homeostase er kropstemperatur, blodtryk, puls og de fleste metaboliske indikatorer ikke altid på et konstant niveau, men ændrer sig over tid.
Homeostasemekanismer: feedback
Når der er en ændring i variabler, er der to hovedtyper af feedback, som systemet reagerer på:
- Negativ feedback, udtrykt i en reaktion, hvor systemet reagerer på en sådan måde, at det ændrer retningen af forandring. Da tilbagekoblingen tjener til at opretholde systemets konstanthed, gør dette det muligt at opretholde homeostase.
- For eksempel, når koncentrationen af kuldioxid i menneskekroppen stiger, modtager lungerne et signal om at øge deres aktivitet og udånde mere kuldioxid.
- Termoregulering er et andet eksempel på negativ feedback. Når kropstemperaturen stiger (eller falder), registrerer termoreceptorer i huden og hypothalamus en ændring, der udløser et signal fra hjernen. Dette signal udløser igen et svar - et fald i temperatur (eller stigning).
- Positiv feedback, som kommer til udtryk ved at øge ændringen i variablen. Det har en destabiliserende effekt og fører derfor ikke til homeostase. Positiv feedback er mindre almindelig i naturlige systemer, men det har også sine anvendelser.
- For eksempel i nerver forårsager et elektrisk tærskelpotentiale, at der genereres et meget større aktionspotentiale. Blodpropper og fødselshændelser er andre eksempler på positiv feedback.
Elastiske systemer kræver kombinationer af begge typer feedback. Mens negativ feedback giver dig mulighed for at vende tilbage til en homøostatisk tilstand, bruges positiv feedback til at flytte til en helt ny (og muligvis mindre ønskværdig) tilstand af homeostase - denne situation kaldes "metastabilitet". Sådanne katastrofale ændringer kan for eksempel forekomme med en stigning i næringsstoffer i floder med klart vand, hvilket fører til en homøostatisk tilstand med høj eutrofiering (overvækst af kanalen med alger) og turbiditet.
Økologisk homeostase
I forstyrrede økosystemer eller biologiske samfund under klimaks, såsom øen Krakatoa, blev tilstanden af homeostase i det tidligere skovklimaks-økosystem efter et voldsomt vulkanudbrud ødelagt, ligesom alt liv på denne ø. I årene efter udbruddet gennemgik Krakatoa en kæde af økologiske ændringer, hvor nye arter af planter og dyr afløste hinanden, hvilket førte til biodiversitet og som følge heraf et klimasamfund. Den økologiske succession til Krakatoa fandt sted i flere faser. Den komplette kæde af successioner, der førte til overgangsalderen, kaldes konservering. I eksemplet med Krakatoa blev der dannet et klimakssamfund på denne ø med otte tusinde forskellige arter registreret i, hundrede år efter udbruddet ødelagde livet på den. Dataene bekræfter, at positionen forbliver i homeostase i nogen tid, mens fremkomsten af nye arter meget hurtigt fører til den hurtige forsvinden af gamle.
Tilfældet med Krakatoa og andre forstyrrede eller uberørte økosystemer viser, at indledende kolonisering af pionerarter udføres gennem reproduktionsstrategier baseret på positiv feedback, hvor arten spreder sig og producerer så mange afkom som muligt, men med ringe eller ingen investering i succes for hver enkelt.... Hos sådanne arter er der en hurtig udvikling og et lige så hurtigt sammenbrud (for eksempel gennem en epidemi). Når økosystemet nærmer sig klimaks, erstattes sådanne arter af mere komplekse klimaksarter, som gennem negativ feedback tilpasser sig de specifikke forhold i deres miljø. Disse arter styres omhyggeligt af økosystemets potentielle kapacitet og følger en anden strategi - produktionen af mindre afkom, hvis reproduktive succes investeres mere energi i mikromiljøet i dets specifikke økologiske niche.
Udvikling starter med pionersamfundet og slutter med klimaksfællesskabet. Dette klimaksfællesskab dannes, når flora og fauna er i balance med det lokale miljø.
Sådanne økosystemer danner heterarkier, hvor homeostase på ét niveau fremmer homøostatiske processer på et andet komplekst niveau. For eksempel skaber tabet af blade fra et modent tropisk træ plads til ny vækst og beriger jorden. På samme måde reducerer et tropisk træ adgangen af lys til lavere niveauer og hjælper med at forhindre invasion af andre arter. Men træer falder også til jorden, og skovens udvikling afhænger af den konstante ændring af træer, kredsløbet af næringsstoffer udført af bakterier, insekter, svampe. På en lignende måde letter sådanne skove økologiske processer såsom regulering af mikroklimaer eller de hydrologiske cyklusser i et økosystem, og flere forskellige økosystemer kan interagere for at opretholde floddræningshomeostase inden for en biologisk region. Variabiliteten af bioregioner spiller også en rolle i den homøostatiske stabilitet af en biologisk region eller biom.
Biologisk homeostase
Homeostase fungerer som en grundlæggende egenskab ved levende organismer og forstås som at opretholde det indre miljø inden for acceptable grænser.
Det indre miljø i kroppen omfatter kropsvæsker - blodplasma, lymfe, intercellulært stof og cerebrospinalvæske. At opretholde stabiliteten af disse væsker er afgørende for organismer, mens deres fravær fører til skader på det genetiske materiale.
Homeostase i den menneskelige krop
Forskellige faktorer påvirker kropsvæskens evne til at understøtte livet. Disse omfatter parametre som temperatur, saltholdighed, surhedsgrad og koncentration af næringsstoffer - glucose, forskellige ioner, oxygen og affald - kuldioxid og urin. Da disse parametre påvirker de kemiske reaktioner, der holder kroppen i live, er der indbyggede fysiologiske mekanismer til at holde dem på det nødvendige niveau.
Homeostase kan ikke betragtes som årsagen til disse ubevidste tilpasninger. Det bør opfattes som en generel karakteristik af mange normale processer, der virker sammen, og ikke som deres grundlæggende årsag. Desuden er der mange biologiske fænomener, som ikke passer til denne model - for eksempel anabolisme.
Andre områder
Homøostase bruges også på andre områder.
Aktuaren kan tale om risiko for homeostase, hvor for eksempel folk, der har anti-jamming bremser på deres bil, ikke er i en mere sikker position end dem, der ikke har dem, fordi disse mennesker ubevidst kompenserer for en mere sikker bil med risikofyldt kørsel. Det skyldes, at nogle af de tilbageholdende mekanismer – for eksempel frygt – holder op med at virke.
Sociologer og psykologer kan tale om stress homeostase- en befolknings eller et individs ønske om at forblive på et vist stressniveau, hvilket ofte kunstigt forårsager stress, hvis det "naturlige" stressniveau ikke er nok.
Eksempler på
- Termoregulering
- Skeletmuskelskælv kan forekomme, hvis kropstemperaturen er for lav.
- En anden type termogenese involverer nedbrydning af fedtstoffer for at generere varme.
- Sveden køler kroppen gennem fordampning.
- Kemisk regulering
- Bugspytkirtlen udskiller insulin og glukagon for at kontrollere blodsukkerniveauet.
- Lungerne modtager ilt, udsender kuldioxid.
- Nyrerne udskiller urin og regulerer niveauet af vand og en række ioner i kroppen.
Mange af disse organer styres af hormoner fra hypothalamus-hypofysesystemet.
se også
Wikimedia Foundation. 2010.
Synonymer:Se, hvad "Homeostase" er i andre ordbøger:
Homøostase ... Retskrivningsordbog-reference
homøostase- Det generelle princip om selvregulering af levende organismer. Perls understreger stærkt vigtigheden af dette koncept i sit værk The Gestalt Approach and Eye Witness to Therapy. En kort forklarende psykologisk psykiatrisk ordbog. Ed. igisheva. 2008... Stor psykologisk encyklopædi
Homøostase (fra græsk. Lignende, den samme tilstand), kroppens egenskab til at opretholde sine parametre og fysiologi. fungerer i def. område baseret på stabiliteten af int. kroppens miljø i forhold til forstyrrende påvirkninger ... Filosofisk encyklopædi
- (fra græsk homoios det samme, lignende og græsk stasis immobilitet, stående), homeostase, en organismes eller et system af organismers evne til at opretholde en stabil (dynamisk) balance under skiftende miljøforhold. Homeostase i befolkningen ...... Økologisk Ordbog
Homeostase (fra homeo ... og græsk stasis immobilitet, tilstand), evnen til biol. systemer til at modstå forandringer og forblive dynamiske. refererer til konstansen af sammensætning og egenskaber. Udtrykket "G." foreslået af W. Kennon i 1929 for at karakterisere stater ... Biologisk encyklopædisk ordbog