ХОМЕОСТАЗА: ПРИМЕРИ, МЕХАНИЗМИ, ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Хомеостаза се дефинише као скуп феномена ауторегулације воде за одржавање "запис" у хемијском саставу и физичко-хемијских особина унутрашње средине организма.

Реч хомеостаза потиче од грчке „оμоιо“, која се чита „хомос“ и која значи „слична“ или „слична“, и из суфикса „στασισ“, што се чита „стасис“, што значи „фиксно“, „стално“ или "стабилан".

Хомеостаза еритроцита и хемоглобина. цоммонс.викимедиа.орг

Израз се не односи на унутрашњу равнотежу или равнотежу, већ на одржавање сталног стања, јер стање равнотеже или равнотеже у живом бићу значи смрт. Тело непрестано одржава тело, упркос променама које могу настати у спољном окружењу.

Позадина

Цлауде Бернард (1813-1878) крајем 1870-их први се позивао на константност "миљеа интериеур" (из француског унутрашњег значења), који представља оно што је данас познато као ванћелијска течност, у којој ћелије организма су потопљене и захваљујући којима се одржавају у животу.

Проучавање константности унутрашњег окружења које је дефинисао Бернард је оно што данас знамо као физиологија. Реч "физиологија" потиче од грчких речи "пхисис" (ϕυυсис) и "лого" (λоио), што значи "природа, начин постојања, суштина или природно стање" и "оно што се о нечему говори", респективно .

Много година касније, око 1933., амерички физиолог Валтер Цаннон је тај који је сковао израз хомеостаза да би описао оне механизме које свако живо биће мора да одржава константним условима своје ванћелијске течности.

Примери неких физиолошки релевантних хомеостатских функција могу бити одржавање крвног притиска, телесне температуре, концентрације глукозе у крви, нивоа електролита у крвној плазми итд., Који се одржавају у ограниченом распону упркос великим разликама између тела и околине.

Концепт хомеостазе

Хомеостаза је способност сваког вишећелијског живог бића да одржава одређене параметре или константне услове у свом унутрашњем окружењу, без обзира колико различито окружење које га окружује и колико флуктуирају услови околине.

Ово такозвано "унутрашње окружење" одговара ванћелијској течности, која се налази у интерстицијском простору (између ћелије и ћелије ткива) и интраваскуларној течности или крвној течности код животиња.

Хомеостаза је један од најважнијих концепата у медицини и физиологији (животиња и биљака), јер свим живим организмима је потребно њихово тело да функционише у веома уском распону услова, а то су: пХ, температура, концентрација јона, количина воде, концентрација хранљивих материја, између осталог.

Неки аутори сматрају да „сви витални механизми, ма колико били разноврсни, имају једини циљ очувања сталних животних услова у унутрашњем окружењу“, због чега хомеостаза дефинише практично све унутрашње функције бића жив.

Очување или одржавање унутрашњих услова могуће је захваљујући контролном систему који дјелује негативним или позитивним повратним информацијама (у мањој мери).

Овај систем омогућава да се, када се догоде важне промене у било ком од горе наведених параметара, ове промене брзо „неутралишу“, враћајући тело у нормално стање.

Стога се хомеостаза састоји од система реакција организма да се носи са условима окружења и променама којима је организам трајно изложен.

Хомеостатички механизми

Хомеостаза се постиже захваљујући широкој интеграцији многих телесних система у организму.

Цаннон (1929) класификује хомеостатске механизме у зависности од тога шта је регулисано, односно од "муниције" или "залиха" добијених из спољашње средине или од својствених "процеса".

Хомеостаза глукозе у крви (Извор: Цхристинелмиллер путем Викимедиа Цоммонс)

Хомеостаза регулисањем "муниције" или "залиха"

Механизми хомеостазе регулацијом снабдевања карактеришу:

- Складиштење у смислу прилагођавања између тренутка обиља или глади и потреба.

- Преливање или пражњење из тела када постоје "неподношљиви вишкови"

Складиштење може бити две врсте, једно привремено и друго путем сегрегације. Привремено складиштење, познато као „складиштење од поплаве или прелијевања“, настаје „прелијевањем“ међупросторних ткива материјалима који су прогутани у изобиљу.

С друге стране, складиштење помоћу "сегрегације", што има везе са укључивањем прогутаног материјала унутар ћелија или релативно "сталних" структура.

Стога хомеостаза за регулацију снабдевања подразумева складиштење залиха кад их има у изобиљу, како би се повећале резерве за суочавање са временом несташице или елиминацијом вишкова, када су оне токсичне.

Хомеостаза регулацијом процеса

Иако већина хомеостатске регулације зависи од коришћења спољних материјала или „залиха“, постоје и други који много више очекују од промене унутрашњих континуираних процеса,

Главни примери ове врсте регулације су одржавање неутралности и одржавање температуре код хомеотермичких животиња (способних да интерно регулишу телесну температуру).

Постулати хомеостатске регулације

Цаннон је 1925. године предложио шест пробних постулата који ће описати физиолошке факторе одговорне за одржавање унутрашње "константности" у телу живог бића:

1- У отвореном систему попут тела животиње, који је састављен од нестабилних материјала и који су трајно подвргнути променљивим условима, "сталност" или хомеостаза су директни доказ да постоје системи који раде или су спремни да функционишу да би одржали речено сталност.

2- Ако организам или телесни систем одржава хомеостазу, то је само зато што се свака тенденција ка „промени“ аутоматски „неутралише“ повећањем ефикасности једног или више фактора који се супротстављају промени.

3- Сваки фактор који делује на одржавању хомеостазе дејством у једном смеру не може истовремено деловати у супротном смеру.

4- Хомеостатички агенси који су антагонисти у једном делу тела, могу сарађивати или радити заједно у другој регији.

5- Регулаторни систем који одређује хомеостатско стање може бити састављен од великог броја фактора који се „активирају“ истовремено или један за другим (сукцесивно).

6- Кад је познат фактор који може променити хомеостатско стање у једном смеру, разумно је тражити аутоматску контролу тог фактора или за факторе који имају супротан ефекат.

Функције хомеостазе

Главна функција хомеостазе или хомеостатских механизама је одржавање унутрашње „равнотеже“ у телу живих организама, посебно у погледу параметара као што су температура (хомеотермне животиње), концентрација јона и воде, унос хранљивих материја итд.

Одржавање "константних" унутрашњих услова у прилично уском опсегу и често знатно другачије од услова спољне средине или окружења, од суштинског је значаја за функционисање телесних система, а самим тим и за живот у сама по себи, због чега је хомеостаза неопходна за сва вишећелијска жива бића.

Психолошка хомеостаза

Психолошка хомеостаза је термин који се односи на психолошке или бихевиоралне механизме којима људска бића морају да уравнотеже „осећаје“ потребе и задовољства, како би одржали оно што сваки појединац препознаје или доживљава као „нормално стање“.

Иако се механизми контроле или регулације психолошке хомеостазе знатно разликују од оних који карактеришу физиолошку хомеостазу, оба процеса су уско повезана.

Психолошки хомеостатски механизми морају имати само неколико случајева са самоодржањем, развојем и репродукцијом, прилагођавањем итд.

Примери хомеостазе у људском телу

Неки од примера хомеостазе су одржавање унутрашње телесне температуре код људи, одржавање нивоа глукозе, регулисање крвног притиска или рад термостата.

- Хомеостаза код људи

1- Унутрашња телесна температура

Унутрашња телесна температура код људи је сјајан пример хомеостазе. Када је појединац здрав, њихова телесна температура остаје 37 °. Тело може да контролише температуру стварањем или ослобађањем топлоте.

2- Одржавање нивоа глукозе

Глукоза је врста шећера која се налази у крвотоку, али тијело мора одржавати адекватне разине глукозе како би осигурало да човјек остане здрав.

Када ниво глукозе постане превисок, панкреас ослобађа хормон познат као инзулин. Ако ови нивои падну прениско, јетра поново претвара гликоген у крви у глукозу и подиже ниво.

3- Функције лимфног система

Када бактерије или вируси који вас могу разболити уђу у ваше тело, лимфни систем се враћа назад како би помогао у одржавању хомеостазе, радећи на борби против инфекције и осигуравајући да останете здрави.

4- Регулација крвног притиска

Одржавање здравог крвног притиска је пример хомеостазе. Срце може открити промене крвног притиска, због чега шаље мозак сигнале, који затим шаље сигнале који говоре срцу како да реагује.

Ако је крвни притисак превисок, природно се срце мора успорити; док ће, ако је прениско, срце морати да трка.

5- Равнотежа киселина и база

Људско тело садржи хемикалије познате као киселине и базе, а њихова равнотежа је неопходна да би тело функционисало оптимално. Плућа и бубрези су два система органа који регулишу киселине и базе у телу.

6- Ниво воде

Више од половине процента телесне масе је вода, а одржавање правилне равнотеже воде је пример хомеостазе. Ћелије које садрже превише воде набубре и могу чак и да пукну.

Ћелије са премало воде могу се на крају смањити. Ваше тело одржава одговарајућу водену равнотежу тако да се не догађа ниједна од ових ситуација.

7- Контрола калцијума

Регулација нивоа калцијума у ​​људском телу је пример хомеостазе. Када ниво падне, паратиреоидин ослобађа хормоне. Ако ниво калцијума постане превисок, штитњача помаже у поправљању калцијума у ​​костима и снижава ниво калцијума у ​​крви.

8- Физичка вежба

Вежбање узрокује да тело одржава хомеостазу шаљући лактат мишићима ради енергије.

Временом, ово такође сигнализира мозгу да је време да престане са вежбањем, тако да мишићи могу да добију потребан кисеоник.

9- Нервни систем и дисање

Нервни систем помаже у одржавању хомеостазе у моделима дисања. Како је дисање невољно, нервни систем осигурава да тело прима потребан кисеоник приликом дисања.

10- мокраћни систем

Када токсини уђу у вашу крв, они ремете хомеостазу вашег тела. Људско тело, међутим, реагује тако што се ослобађа ових токсина коришћењем мокраћног система.

Појединац једноставно уринира из крви токсине и друге гадне ствари, враћајући хомеостазу у људско тело.

11- Подизање коже

Када патите од осећаја „гуске гузе“, то је последица процеса хомеостазе који служи за смањење количине топлоте коју зрачи кожа. Био је то врло типичан процес на кожи наших примитивних предака, али задржао се упркос губитку косе у већем делу тела.

12- Дрхтање или дрхтање

Када дрхтамо због прехладе, то је зато што мозак шаље сигнале мишићима да нам кажу да је ниво температуре испод препорученог за наше здравље. Односно, дрхтање мишића начин је сузбијања прехладе.

13 - Вазодилатација и вазоконстрикција

Вазодилатација је ширење крвних капилара ради хлађења крви и борбе против вишка топлоте. Вазоконстрикција је супротно, јер је сужавање капилара тако да се у хладним срединама може очувати крвна топлота.

- Технолошки хомеостатички механизми и други

11- Термостат

Термостати који раде укључивањем и искључивањем грејача или клима уређаја као одговор на излаз сензора температуре.

12- Регулатор брзине

Крстарење возилом које прилагођава лептир за гас као одговор на промене брзине.

13- Аутопилот

Аутопилот који управља усмереним контролама авиона или пловила као одговор на одступање од курса или од унапред постављеног забија компаса.

14- Контроле у ​​индустрији

Системи за контролу процеса у хемијској фабрици или рафинерији нафте, који одржавају ниво течности, притиске, температуру, хемијски састав итд. управљање грејачима, пумпама и вентилима.

15- парни регулатор мотора

Центрифугални регулатор парног мотора који смањује вентил за гас као одговор на повећање броја обртаја мотора, или отвара вентил ако брзина падне испод задате брзине.

16- Пословна хомеостаза

Односи се на способност компаније да одржи своје равнотежно стање, супротстављајући се унутрашњим и спољним турбуленцијама апсорбујући контекстуалну разноликост.

- Хомеостаза код животиња и животне средине

За топлокрвне животиње као што су сисари и птице, хомеостаза је комбинација унутрашњих процеса који укључују хормоне, ендокрини систем и метаболизам.

С друге стране, за хладнокрвне животиње попут змија које немају такав унутрашњи систем, морају се ослањати на своје спољашње окружење да би одржале хомеостазу.

17- Хормони

У неким популацијама малих сисара, попут мишева и зечева, када се њихов број из било ког разлога повећа, пренасељеност ствара све већи стрес који оштећује штитну жлезду (што ствара есенцијалне хормоне), а добар део популације једноставно умире од ендокриног оштећења или хормонални.

18- Терморегулација

У окружењу, када атмосферски нивои угљен-диоксида порасту, биљке могу да расту боље и тако уклоне више угљен-диоксида из атмосфере.

Такође, оса и стршљени се налазе у већини средина из тропских кишних шума, пустиња, суптропске и умерене климе. У стању су да преживе у толико различитим условима јер су способни да терморегулишу себе и своја гнезда.

19- Рециклирање воде у џунгли

Кроз систем хомеостазе тропске шуме задржавају своју способност рециклирања воде. На пример, Амазонски базен окружен је са севера саунама и равницама Венецуеле, а са југа бразилским саванама.

Ако би влага из Атлантског океана текла директно назад, амазонски екосистем био би само мали део тренутне величине.

У ствари, џиновска стабла амазонске прашуме брзо пумпају влагу у небо, тако да се она враћа у џунглу као киша, спречавајући тако да значајне количине воде истекну у океан.

20- Корали и угљен диоксид

Корални полипи користе угљен диоксид како би формирали своје шкољке. Ово помаже у смањењу количине угљен-диоксида у океану и један је од начина на који се Земља бори против загађења и ради на обнови хомеостазе.

Са мање корала, океан апсорбује мање угљен диоксида, остављајући више у атмосфери.

Референце

1. Благослов В. Доњи мозак и тјелесна хомеостаза (1997). Нев Иорк: Окфорд Университи Пресс.
2. Цаннон В. Мудрост тела (1932). Нев Иорк: ВВ Нортон.
3. Котас М, Меџитов Р. Хомеостаза, упала и осетљивост на болести (2015). Ћелија.
4. Риггс Д. Теорија контроле и физиолошки повратни механизми (1970). Балтиморе: Виллиамс & Вилкинс.
5. Теплук Н. Готово до савршене хомеостазе: примери универзалног правила старења којима клице измичу (2012). Часопис за ћелијску биохемију.
6. Трефил Ј. Енцицлопедиа оф сциенце анд тецхнологи (2001). Нев Иорк: Таилор & Францис Боокс.
7. Тиррел А, Тиммис Ј, Греенстед А, Овенс Н. Еволвабле хардвер, основна технологија за хомеостазу (2007). Њу Јорк.