20 лучших примеров гомеостаза / биология | Thpanorama
Некоторые из примеры гомеостаза поддержание внутренней температуры тела у человека или термостат, в технике.
Гомеостаз относится к способности организма или окружающей среды сохранять стабильность, несмотря на изменения. Это важная характеристика живых существ, поскольку поддержание стабильной внутренней среды требует постоянных корректировок, так как условия меняются внутри и снаружи клетки..
Гомеостаз можно рассматривать как динамическое равновесие, а не как постоянное и неизменное состояние. Целью гомеостаза является поддержание равновесия вокруг величины, называемой контрольной точкой..
Обычно нормальные колебания развиваются с этой точки отсчета, но системы организма обычно пытаются вернуться к этой точке.
Изменение во внутренней или внешней среде называется стимулом и обнаруживается приемником. Реакция системы заключается в настройке параметра отклонения в контрольной точке..
Например, если тело становится слишком горячим, выполняются регулировки, чтобы охладить его. Если уровень глюкозы в крови увеличивается после приема пищи, производится корректировка для снижения уровня глюкозы в крови для получения питательного вещества в тканях, которые в нем нуждаются, или для его хранения для дальнейшего использования..
Гомеостатический дисбаланс может привести к болезненному состоянию, которое может быть вызвано двумя причинами: недостаток (клетки не получают всего, что им нужно) или токсичность (клетки отравляются). Когда гомеостаз прерывается, организм может исправить или усугубить проблему с помощью внутренних и внешних воздействий..
Примеры гомеостаза в организме человека1- Внутренняя температура телаВнутренняя температура тела человека является отличным примером гомеостаза. Когда человек здоров, температура его тела остается на уровне 37º. Тело может контролировать температуру, выделяя или выделяя тепло. .
2- Поддержание уровня глюкозыГлюкоза — это тип сахара, который содержится в крови, но организм должен поддерживать достаточный уровень глюкозы, чтобы человек оставался здоровым..
Когда уровень глюкозы поднимается слишком высоко, поджелудочная железа выделяет гормон, известный как инсулин. Если эти уровни падают слишком низко, печень снова превращает гликоген в крови в глюкозу, повышая уровень.
3- Функции лимфатической системыКогда бактерии или вирусы, которые могут вызвать у вас заболевание, попадают в ваш организм, лимфатическая система контратакует, чтобы поддерживать гомеостаз, бороться с инфекцией и следить за тем, чтобы вы оставались здоровыми..
4- Регулирование кровяного давленияПоддержание здорового кровяного давления является примером гомеостаза. Сердце может определять изменения артериального давления, которое посылает сигналы в мозг, который затем посылает сигналы, которые говорят сердцу, как реагировать.
Если артериальное давление слишком высокое, сердце должно замедляться; тогда как если оно слишком низкое, сердце должно будет ускориться.
5- Баланс кислот и основанийЧеловеческое тело содержит химические вещества, известные как кислоты и основания, и для их оптимального функционирования необходим адекватный баланс. Легкие и почки — две системы органов, которые регулируют кислоты и основания в организме..
6- Уровень водыБолее половины общего веса тела человека составляет вода, и поддержание правильного водного баланса является примером гомеостаза. Клетки, которые содержат слишком много воды, набухают и могут даже взорваться.
Клетки с очень небольшим количеством воды могут в конечном итоге сжиматься. Ваше тело поддерживает достаточный баланс воды, чтобы ни одна из этих ситуаций не возникала.
7- Контроль кальцияРегулирование уровня кальция организмом человека является примером гомеостаза. Когда уровни снижаются, паращитовидная железа выпускает гормоны. Если уровень кальция становится очень высоким, щитовидная железа помогает фиксировать кальций в костях и снижает уровень кальция в крови.
8- Физические упражненияУпражнения заставляют организм поддерживать гомеостаз, посылая лактат в мышцы, чтобы дать им энергию.
Со временем это также сигнализирует мозгу о том, что пришло время прекратить упражнения, чтобы мышцы могли получать необходимый им кислород..
9- Нервная система и дыханиеНервная система помогает поддерживать гомеостаз в дыхании. Поскольку дыхание непроизвольно, нервная система обеспечивает дыхание организма необходимым кислородом..
10- Мочевая системаКогда токсины попадают в вашу кровь, они нарушают гомеостаз вашего тела. Человеческое тело, однако, отвечает, избавляясь от этих токсинов с помощью мочевыделительной системы..
Человек просто мочится токсинами и другими неприятными веществами из крови, восстанавливая гомеостаз в организме человека.
Технологические гомеостатические механизмы и др. 11- ТермостатТермостаты, которые работают путем включения и выключения обогревателей или кондиционеров в ответ на выходной сигнал датчика температуры.
12- Регулятор скоростиАвто рулевое управление автомобиля, которое регулирует акселератор автомобиля в ответ на изменения скорости.
13- АвтопилотАвтопилот, который управляет рулевым управлением самолета или корабля в ответ на отклонение от маршрута или предварительно установленный курс компаса.
14- Контроль в промышленностиСистемы управления процессом на химическом заводе или нефтеперерабатывающем заводе, которые поддерживают уровни жидкостей, давления, температуры, химического состава и т. Д. управление нагревателями, насосами и клапанами.
15- Регулятор паровой машиныЦентробежный регулятор парового двигателя, который уменьшает дроссельную заслонку в ответ на увеличение частоты вращения двигателя или открывает клапан, если скорость падает ниже заданной скорости.
16- Деловой гомеостазЭто относится к способности компании поддерживать свое равновесное состояние, противодействуя внутренней и внешней турбулентности, поглощая контекстуальное разнообразие.
Гомеостаз у животных и окружающей средыДля теплокровных животных, таких как млекопитающие и птицы, гомеостаз представляет собой сочетание внутренних процессов, в которые вовлечены гормоны, эндокринная система и обмен веществ..
С другой стороны, для хладнокровных животных, таких как змеи, которые не имеют таких внутренних систем, они должны полагаться на свою внешнюю среду для поддержания гомеостаза.
17- ГормоныВ некоторых популяциях мелких млекопитающих, таких как мыши и кролики, когда их число по какой-то причине увеличивается, перенаселенность создает усиливающийся стресс, который повреждает щитовидную железу (которая производит важные гормоны), и большая часть населения просто умирает от эндокринного повреждения или гормон.
18- ТерморегуляцияВ окружающей среде, когда атмосферный уровень углекислого газа увеличивается, растения могут расти лучше и, таким образом, удалять больше углекислого газа из атмосферы..
Кроме того, осы и шершни встречаются в большинстве сред тропических лесов, пустынь, субтропического и умеренного климата. Они способны выживать в самых разных условиях, потому что они способны к терморегуляции себя и своих гнезд.
19- Переработка воды в джунгляхТропические леса через систему гомеостаза сохраняют способность рециркулировать воду. Например, бассейн Амазонки окружен на севере саваннами и равнинами Венесуэлы, а на юге — саваннами Бразилии.
Если бы влага из Атлантического океана текла прямо назад, экосистема Амазонки была бы лишь малой частью ее нынешнего размера..
Фактически, гигантские деревья джунглей Амазонки быстро нагнетают в небо влагу, поэтому она падает обратно в джунгли, как дождь, предотвращая отток значительного количества воды в океан. .
20- Кораллы и углекислый газКоралловые полипы используют углекислый газ для формирования своих раковин. Это помогает уменьшить количество углекислого газа в океане и является способом, с помощью которого Земля борется с загрязнением и работает над восстановлением гомеостаза..
С меньшим количеством кораллов океан поглощает меньше углекислого газа, оставляя больше в атмосфере.
ссылки- Благословение В. Нижний ствол мозга и телесный гомеостаз (1997). Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета.
- Кэннон В. Мудрость тела (1932). Нью-Йорк: У. У. Нортон.
- Котас М., Меджитов Р. Гомеостаз, воспаление и предрасположенность к болезням (2015). клетка.
- Риггс Д. Теория управления и физиологические механизмы обратной связи (1970). Балтимор: Уильямс и Уилкинс.
- Теплюк Н. Гомеостаз, близкий к идеальному: примеры универсального правила старения, от которого зародышевая линия уклоняется (2012). Журнал клеточной биохимии.
- Трефил Дж. Энциклопедия науки и техники (2001). Нью-Йорк: Тейлор и Фрэнсис Букс.
- Тиррел А., Тиммис Дж., Гринстед А., Оуэнс Н. Эволюционирующее оборудование, фундаментальная технология для гомеостаза (2007). Нью йорк.
Гомеостаз – определение и примеры
Определение гомеостаза
Гомеостаз организм Процесс поддержания стабильной внутренней среды, подходящей для поддержания жизни. Слово гомеостаз происходит от греческого, где дом означает «похожий», а стаз – «стабильный». При использовании в качестве прилагательного это гомеостатическое.
Мы обычно думаем о гомеостазе с точки зрения всего тела, но отдельные системы, то есть группы органов, также поддерживают гомеостатические условия. Тем не менее, длительный дисбаланс только в одной системе может негативно повлиять на гомеостаз всего организма.
Примеры гомеостаза
Гомеостаз является регуляторной процедурой. В организме человека гомеостатические процессы регулируют:
- Соотношения воды и минералов
- Температура тела
- Химические уровни
Формирование камня в почках
Витамины и минералы обеспечивают наш организм питательными веществами, необходимыми для процветания. В то время как наш толстый кишечник и слюнные железы поглощает большинство этих питательных веществ, избыточное количество покидает наш организм через пот и мочеиспускание.
Конечно, минералы различаются по размеру. Кальций, фосфор и натрий считаются веществами, способствующими образованию камней, поскольку они образуют кристаллы в мочевых путях, которые проходят через мочевой пузырь. Технически, у большинства людей всегда есть камни в почках; не все они болезненны.
Вот тут и наступает гомеостаз. В гомеостатических условиях наши камни в почках (или кристаллы, с технической точки зрения) настолько малы, что мы мочимся без малейшей мысли. С другой стороны, переизбыток каменно-стимулирующих соединений или недостаток жидкости в мочеиспускательная система может заставить кристаллы накапливаться и соединяться в мочевых путях, образуя камень. Эти камни, хотя и мучительно болезненные, обычно проходят естественным путем. Иногда, однако, из-за местоположения или размера, они требуют хирургического вмешательства.
Запуск лихорадки
Вы подвергаетесь воздействию более миллиона микробов и бактерии ячеек в день – больше, если вы работаете в школе, сарае, кабинете врача или в другой зоне с высоким уровнем контакта. К счастью, иммунная система человека – лимфа узлы, ферменты, Т-клетки и В-клетки – защищают ваш организм от болезней, которые могут вызывать эти организмы.
Но некоторые микробы жестче, чем остальные. Будь то легкая, как обычная простуда или тяжелая, как туберкулез, некоторые штаммы или разновидности болезней преодолеют вашу первую линию защиты и сделают вас их хозяином.
Микроскопические инвазии определенно нарушают гомеостаз, достаточно часто, чтобы организм точно знал, как восстановить нормальные условия. Гипоталамус повышает температуру тела, делая ваши внутренности как нежелательными, так и необитаемыми для любых незваных гостей. Кроме того, ваша иммунная система записывает эти заболевания в своей «памяти», что затрудняет вам обнаружение одной и той же ошибки дважды.
Производство инсулина в ответ на высокий уровень сахара в крови
В гомеостатических условиях наши тела сохраняют кровь сахар в узком диапазоне – от 70 до 100 мг / дл, если быть точным. Однако это тонкий баланс. Наш вес, диета, возраст и уровень активности могут легко вывести нас из этих нормальных уровней.
Из перечисленных выше факторов, влияющих на уровень глюкозы в крови, наибольшую роль играет диета. Будь то старый или молодой, с недостаточным или избыточным весом, диабетик или не диабетик, мы используем пищу для контроля уровня глюкозы в крови. Мы обычно признаем его способность поднимать уровни, но даже это преимущество может быть зашло слишком далеко.
Особенно после рассвета обработанных продуктов наши диеты становятся все более сладкими. В то время как мы потребляли сложные сахара – например, те, которые поступают из фруктов и злаков – на протяжении веков простые сахара – такие, как в конфетах и хлопьях, – поражали наши системы только несколько десятилетий назад.
Простые сахара быстро достигают нашего кровотока и поэтому могут вызвать повышение уровня глюкозы в крови всего за полчаса. Чтобы сбалансировать уровень сахара в крови и поддерживать гомеостаз, наша поджелудочная железа вырабатывает инсулин, гормон который преобразует глюкозу в энергию или сохраняет ее для будущего использования. Люди с диабетом, состоянием, характеризующимся хроническим повышенным уровнем сахара в крови, вводят инсулин после еды, чтобы поддерживать такое же состояние гомеостаза.
- осморегуляция – Также называемый экскреция – поддержание организмом внутреннего баланса между водой и растворенными минералами независимо от условий окружающей среды.
- Терморегуляция – Поддержание оптимальной внутренней температуры.
- обмен глюкозы – Регулирование уровня сахара в крови.
- фильтрование – Массовое движение воды и растворенных веществ в почку, где они перерабатываются в мочу.
викторина
1. Что является примером нарушенного гомеостаза?A. Тело повышает свою температуру, чтобы отразить вирусы или бактерии.B. Высокий уровень сахара в крови после ночной уловки.C. Полный мочевой пузырь после питья галлона воды.D. Плач после того, как ваш значительный друг расстается с вами.
Ответ на вопрос № 1
В верно. Температура – это способ восстановления гомеостаза в организме, а полный мочевой пузырь – это способ его поддержания. Хотя распад может вызвать некоторые эмоциональные нарушения, считается, что он не нарушает гомеостаз.
2. Говорят, что организм, который поддерживает гомеостаз во всех системах, находится в …A. … Идеальный режим.B. … нормальные гомеостатические условия.C. … Пул рисков.D. …глубокая вода.
Ответ на вопрос № 2
В верно. «Гомеостатический» является адъективной формой гомеостаза и используется для описания животных и людей, чьи внутренние физические состояния не выходят за пределы нормального диапазона.
3. Гомеостаз означает поддержание идеальных _________ условий.A. внутреннийB. суточныйC. внешнийD. множественное число
Ответ на вопрос № 3
верно. Хотя некоторые нарушения гомеостаза могут показаться внешними, как порезы и ушибы, реальный ущерб происходит внутри организма. Вот почему инфекция от разрыва иногда распространяется на другие органы или даже другие ткань области.
5 Примеры гомеостаза в биологии
Гомеостаз — это тенденция клеток организма и, следовательно, организма в целом поддерживать стабильную и постоянную внутреннюю среду. Поддержание гомеостаза необходимо для того, чтобы клетки могли выполнять свои функции, существовать и размножаться.
В организме существуют различные методы поддержания гомеостаза, и многие системы работают вместе для его достижения. Около примеров систем/целей, которые работают для поддержания гомеостаза, включают: регулирование температуры, поддержание здорового кровяного давления, поддержание уровня кальция, регулирование уровня воды, защиту от вирусов и бактерий.
Подробный обзор гомеостаза
Прежде чем углубляться в конкретные примеры гомеостаза, давайте на минутку дадим определение гомеостазу и лучше поймем, что это такое. Короче говоря, гомеостаз — это действия, которым подвергается тело, чтобы поддерживать стабильное состояние и сопротивляться изменениям. Гомеостаз использует петли отрицательной обратной связи, которые работают, чтобы противодействовать силам окружающей среды, которые изменяют свойства клеток.
Биологические системы, такие как ваша печень, ваше сердце, ваши мышцы и ваше тело в целом, постоянно подвергаются воздействию внешних сил, которые смещают составляющие их клетки из точек равновесия. Например, когда вы используете свои мышцы, они выделяют тепловую энергию, и температура вашего тела повышается. Поддержание гомеостаза зависит от способности вашего организма противодействовать этим изменениям. Петли отрицательной обратной связи используются организмом для поддержания гомеостаза. Петля отрицательной обратной связи противодействует силам изменений, воздействующим на тело, противодействуя стимулу, вызывающему эти изменения. Когда ваше тело нагревается, срабатывает петля отрицательной обратной связи, и пока температура выше стабильного целевого значения примерно 37,0 градусов Цельсия (или 98,6 градусов по Фаренгейту), петля отрицательной обратной связи будет продолжаться, и температура вашего тела будет снижаться.
Петля отрицательной обратной связи работает, реагируя на стимул. В примере с высокой температурой тела раздражителем является температура, превышающая определенный уровень, и эта температура определяется нервными клетками. Эти нервные клетки отправляют информацию в часть мозга, отвечающую за регулирование температуры. Центр управления в мозгу интерпретирует эту информацию и отвечает, отправляя сигналы эффекторам, таким системам, как потовые железы, которые предназначены для противодействия раздражителям и снижения температуры тела до нормального уровня.
В гомеостаз вовлечены как отрицательные, так и положительные петли обратной связи. В то время как большинство гомеостатических систем используют петли отрицательной обратной связи, некоторые системы вместо этого используют петли положительной обратной связи. Учтите тот факт, что, хотя температура вашего тела может превышать определенную температуру, она также может упасть ниже желаемой температуры. Когда вам слишком холодно, ваше тело реагирует несколькими способами, чтобы согреться, один из которых включает дрожь (которая выделяет тепловую энергию). Это означает, что гомеостатические системы могут состоять из двух разных частей: петли отрицательной обратной связи и петли положительной обратной связи.
Цикл отрицательной обратной связи действует для противодействия стимулу, уменьшая что-то, когда оно превышает заданное значение, в то время как контур положительной обратной связи действует, увеличивая уровень чего-либо, пока он не достигнет желаемого значения. Фундаментальное различие между петлями отрицательной обратной связи и петлями положительной обратной связи заключается в том, что петли положительной обратной связи усиливают некоторый подаваемый им сигнал. По этой причине циклы положительной обратной связи часто используются для завершения процесса, а не для поддержания статус-кво.
Сравнение и противопоставление положительных и отрицательных обратных связей в действии
Давайте рассмотрим, как положительные и отрицательные обратные связи реагируют на стимул, чтобы сделать различие между двумя разными петлями более ясным.
Фото: Ханс через Pixabay, CC0
Как уже упоминалось, в вашем теле есть датчики, которые определяют, падает ли тело ниже определенной точки или увеличивается выше определенной точки. Часть мозга, регулирующая температуру, находится в гипоталамусе. Ваш гипоталамус будет реагировать на резкие изменения температуры тела. Если это особенно жаркий день или если вы особенно усердно тренировались, ваше тело реагирует, запуская различные механизмы, предназначенные для снижения температуры. Во-первых, тело начинает вырабатывать пот, который помогает снизить температуру по мере испарения пота. Тяжелое дыхание также может увеличить скорость потери тепла. Кровеносные сосуды также движутся к поверхности кожи, что облегчает распространение тепла в окружающую среду.
Напротив, если человеку слишком холодно, гипоталамус запускает другой набор реакций. Если это ветреный день и вы одеты слишком легко, ваш мозг реагирует, активируя многочисленные процессы, предназначенные для того, чтобы согреться. Приток крови к коже уменьшается, так что вы можете лучше поддерживать тепло, и ваше тело покрывается мурашками, которые помогают удерживать слой теплого воздуха возле кожи. Дрожь также помогает вырабатывать тепло тела.
Следует отметить, что температурный порог, который может запускать петлю положительной или отрицательной обратной связи, может сдвигаться, это не постоянное значение. Температура тела может меняться в течение дня: она снижается рано утром и повышается ближе к вечеру. Определенные изменения в химическом составе тела, такие как реакция на лихорадку, также могут изменить порог, при котором запускаются циклы обратной связи по снижению тепла.
Изменение температуры тела в течение дня. Фото: Неизвестно — источник изображения, общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=227449
Хотя реакции, возникающие, когда вам слишком холодно, являются одним из примеров петли положительной обратной связи. , еще один пример положительной обратной связи включает процесс родов. Помните, что циклы положительной обратной связи часто используются для того, чтобы довести процесс до конца, и здесь дело обстоит именно так. Петля положительной обратной связи способствует рождению ребенка, и нейроны в мозге получают сигнал, который побуждает его выделять окситоцин. Мозг получает сигнал, когда голова младенца давит на шейку матки, которая является нижней частью матки. Эффект окситоцина заключается в усилении сокращений матки, что приводит к еще большему давлению на шейку матки, что вызывает выделение большего количества окситоцина и далее. Эта петля положительной обратной связи будет продолжаться до тех пор, пока процесс не завершится и не родится ребенок.
Нарушения в петлях обратной связи и гомеостазе
Поддержание гомеостаза зависит от функционирования петель отрицательной обратной связи, а это означает, что если эти петли прерываются, обычно нарушается и гомеостаз. Вмешательство механизмов обратной связи часто вызывает такие заболевания, как диабет, возникающий в результате разрыва петли обратной связи, ответственной за выработку инсулина. Поскольку гормон инсулин не вырабатывается в достаточном количестве, организму трудно контролировать уровень сахара в крови. Обычно уровень сахара в крови контролируется инсулином и глюкагоном.
Инсулин – это то, что снижает концентрацию глюкозы в крови, а сами уровни глюкозы повышаются после приема пищи. Когда уровень глюкозы в крови повышается, бета-клетки поджелудочной железы запускают секрецию инсулина, и этот инсулин вызывает реакцию других клеток в организме, таких как мышечные и жировые клетки. Эти другие клетки поглощают глюкозу и используют ее в качестве топлива. Инсулин имеет еще одно действие в организме, он заставляет глюкозу превращаться в запасную молекулу гликогена, находящуюся в печени. Действуя вместе, эти процессы вытягивают сахар из крови и уровень сахара в крови до нормального уровня, а по мере снижения уровня сахара в крови секреция инсулина также прекращается и возвращается к нормальному уровню.
В то время как инсулин снижает концентрацию глюкозы в крови, глюкагон оказывает противоположное действие, повышая концентрацию. Уровень глюкозы в крови падает, если вы долгое время ничего не ели, и если это происходит в другом месте, клетки поджелудочной железы выделяют глюкагон. Этот глюкагон реагирует с печенью, и обнаруженный там гликоген расщепляется до глюкозы и высвобождается в кровоток организма, что приводит к повышению уровня сахара в крови.
Пять примеров гомеостаза
Температура тела: Процесс, который регулирует температуру тела, был рассмотрен выше.
Артериальное давление: Система, которая поддерживает нормальное кровяное давление, является примером гомеостаза. Поддержание здорового артериального давления является одним из примеров гомеостатического процесса, при котором организм реагирует на изменения артериального давления, посылая сигналы в мозг. Мозг интерпретирует сигналы и посылает инструкции сердцу либо ускориться, если артериальное давление слишком низкое, либо замедлиться, если артериальное давление слишком высокое.
Пример системы, поддерживающей уровень кальция. Фото: Anatomy & Physiology, веб-сайт Connexions. https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/1-introduction, 19 июня 2013 г. – Колледж OpenStax, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php ?curid=30017603
Уровни кальция: Уровни кальция в организме должны находиться в диапазоне допустимых параметров, и организм регулирует этот процесс посредством высвобождения гормонов в другом примере гомеостаза. Гормоны щитовидной железы отвечают за регулирование уровня кальция, фиксируя кальций в костях, если уровень кальция становится слишком высоким, что приводит к снижению уровня кальция в крови.
Уровень воды в организме: Еще одним примером гомеостаза является регулирование уровня воды в организме. Хотя более половины веса тела приходится на воду, в клетках тела должен быть водный баланс. Клетки, в которых слишком много воды, могут раздуваться и даже разрываться, в то время как клетки с недостатком воды сжимаются. Когда вы испытываете жажду и набираете воду, эта вода распределяется по тем клеткам, которые в ней нуждаются.
Защита от инфекции: В качестве последнего примера гомеостаза подумайте, как ваш организм реагирует на различные вирусы или бактерии, которые в него попадают. Ваша лимфатическая система отвечает за нейтрализацию этих угроз, работая над решением проблемы и борьбой с инфекцией до того, как она укоренится в вашем теле.
13.3: Гомеостаз — Биология LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 6740
Что произойдет, если стабильность будет нарушена?
Убери один камень, и вся арка рухнет. То же верно и для человеческого тела. Все системы работают вместе, чтобы поддерживать стабильность или гомеостаз. Нарушите работу одной системы, и может пострадать весь организм.
Гомеостаз
Все органы и системы органов человеческого тела работают вместе, как хорошо смазанный механизм. Это потому, что они тесно регулируются нервной и эндокринной системами. Нервная система контролирует практически все действия организма, а эндокринная система выделяет гормоны , регулирующие эту деятельность. Работая вместе, системы органов снабжают клетки организма всеми необходимыми веществами и выводят их отходы. Они также поддерживают температуру, pH и другие условия на необходимом уровне для поддержания жизненных процессов.
Поддержание гомеостаза
Процесс работы систем органов для поддержания стабильной внутренней среды называется гомеостазом . Поддержание стабильной внутренней среды требует постоянных корректировок.
- Дыхательная система: высокая концентрация углекислого газа в крови вызывает учащение дыхания. Легкие чаще выдыхают, что быстрее выводит углекислый газ из организма.
- Выделительная система: Низкий уровень воды в крови вызывает задержку воды почками. Почки производят более концентрированную мочу, поэтому организм теряет меньше воды.
- Эндокринная система: высокая концентрация сахара в крови вызывает секрецию инсулина эндокринной железой, называемой поджелудочной железой. Инсулин — это гормон, который помогает клеткам поглощать сахар из крови.
Так как же ваше тело поддерживает гомеостаз? Регулирование вашей внутренней среды осуществляется в основном посредством отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь
— это реакция на стимул, который удерживает переменную близкой к заданному значению ( Рисунок ниже). По сути, он «выключает» или «включает» систему, когда она отличается от заданного значения.Например, в вашем теле есть внутренний термостат. В зимний день в вашем доме термостат определяет температуру в помещении и реагирует, включая или выключая обогреватель. Ваше тело действует примерно так же. Когда температура тела повышается, рецепторы кожи и мозга воспринимают изменение температуры. Изменение температуры вызывает команду мозга. Эта команда может вызвать несколько ответов. Если вам слишком жарко, кожа начинает потеть, а кровеносные сосуды у поверхности кожи расширяются. Эта реакция помогает снизить температуру тела.
Другой пример отрицательной обратной связи связан с уровнем глюкозы в крови. Когда уровень глюкозы (сахара) в крови слишком высок, поджелудочная железа выделяет инсулин, чтобы стимулировать всасывание глюкозы и превращение глюкозы в гликоген, который хранится в печени. По мере снижения уровня глюкозы в крови вырабатывается меньше инсулина. Когда уровень глюкозы слишком низок, вырабатывается другой гормон
Регулирование обратной связи. Если обнаружено повышение температуры тела (стимул) (рецептор), сигнал заставит мозг поддерживать гомеостаз (реакция). Как только температура тела вернется к норме, отрицательная обратная связь приведет к прекращению реакции. Эта последовательность стимул-рецептор-сигнал-реакция используется во всем организме для поддержания гомеостаза.
Положительная обратная связь
Некоторые процессы в организме регулируются положительной обратной связью. Положительный отзыв — это когда ответ на событие увеличивает вероятность продолжения события. Примером положительной обратной связи является выработка молока у кормящих матерей. Когда ребенок пьет материнское молоко, выделяется гормон пролактин, химический сигнал. Чем больше ребенок сосет грудь, тем больше высвобождается пролактина, что способствует выработке большего количества молока. Другие примеры положительной обратной связи включают схватки во время родов. Когда сужения в матке проталкивают ребенка в родовые пути, происходят дополнительные сокращения.
Нарушение гомеостаза
Многие гомеостатические механизмы, подобные этим, постоянно работают для поддержания стабильных условий в организме человека. Однако иногда механизмы дают сбой. Когда это происходит, клетки могут не получать всего, что им нужно, или в организме могут накапливаться токсичные отходы. Если гомеостаз не восстановлен, дисбаланс может привести к болезни или даже смерти.
Резюме
- Все системы органов работают вместе для поддержания гомеостаза организма.
- Нарушение гомеостаза может привести к смерти или болезни.
Обзор
- Что такое гомеостаз?
- Опишите, как одна из систем органов человека помогает поддерживать гомеостаз.
- В доме есть несколько систем, таких как электрическая система, водопроводная система, система отопления и охлаждения. В чем системы дома похожи на системы человеческого тела?
Эта страница под названием 13.