Czym jest homeostaza?

Czym jest homeostaza?

Homeostaza odnosi się do potrzeby organizmu, aby osiągnąć i utrzymać pewien stan równowagi. Termin ten został po raz pierwszy użyty przez fizjologa Waltera Cannona w 1926 roku. Dokładniej rzecz biorąc, homeostaza to tendencja organizmu do monitorowania i utrzymywania stanów wewnętrznych, takich jak temperatura i poziom cukru we krwi, na dość stałych i stabilnych poziomach.

Jak utrzymywana jest homeostaza?

Twoje ciało ma ustalone punkty dla różnych stanów — w tym temperatury, wagi, snu, pragnienia i głodu. Gdy poziom jest nieprawidłowy (w dowolnym kierunku, za dużo lub za mało), homeostaza będzie działać, aby go skorygować. Na przykład, aby regulować temperaturę, będziesz się pocić, gdy zrobi Ci się za gorąco, lub trząść się, gdy zrobi Ci się za zimno.

Można to też porównać do termostatu w domu. Po ustawieniu na pewnym poziomie, działa on tak, aby utrzymać stan wewnętrzny na tym poziomie. Gdy temperatura w domu spadnie, piec włączy się i ogrzeje do ustawionej temperatury.

Podobnie, jeśli coś jest niezrównoważone w twoim ciele, reakcja fizjologiczna zacznie działać, aż do ponownego osiągnięcia punktu nastawy. Oto jak działają główne składniki homeostazy:

1. Bodziec : Bodziec wywołany zmianą otoczenia zaburza równowagę w organizmie.
2. Odbiornik : Odbiornik reaguje na zmianę informując jednostkę sterującą.
3. Jednostka sterująca : Jednostka sterująca przekazuje następnie informację o zmianie potrzebnej do przywrócenia równowagi organizmu.
4. Efektor : Efektor odbiera te informacje i podejmuje działania w celu wprowadzenia potrzebnej zmiany.

Pętla sprzężenia zwrotnego ujemnego będzie działać w celu zmniejszenia efektu bodźca, podczas gdy pętla sprzężenia zwrotnego dodatniego będzie go zwiększać. W homeostazie pętle sprzężenia zwrotnego ujemnego są najczęstsze, ponieważ ciało zazwyczaj próbuje zmniejszyć efekt bodźca, aby przywrócić równowagę.

Rodzaje regulacji homeostatycznej

Istnieją trzy główne typy regulacji homeostatycznej, które zachodzą w organizmie. Choć ich nazwy mogą być nieznane, prawdopodobnie doświadczasz ich każdego dnia.

Termoregulacja

Kiedy myślisz o homeostazie, temperatura może przyjść na myśl jako pierwsza. Jest to jeden z najważniejszych i najbardziej oczywistych układów homeostatycznych. Regulacja temperatury ciała nazywana jest termoregulacją.

Wszystkie organizmy, od dużych ssaków po maleńkie bakterie, muszą utrzymywać idealną temperaturę, aby przetrwać. Niektóre czynniki wpływające na tę zdolność do utrzymania stabilnej temperatury ciała obejmują sposób regulacji tych systemów, a także ogólną wielkość organizmu.

• Endotermy : Niektóre stworzenia, znane jako endotermy lub zwierzęta „ciepłokrwiste”, osiągają to poprzez wewnętrzne procesy fizjologiczne. Ptaki i ssaki (w tym ludzie) są endotermami.
• Ektootermy : Inne stworzenia są ektotermami (inaczej „zimnokrwiste”) i polegają na zewnętrznych źródłach, aby regulować temperaturę ciała. Gady i płazy są ektotermami.

Na termoregulację wpływa również wielkość organizmu, a dokładniej stosunek powierzchni do objętości. 

• Duże organizmy : Większe stworzenia mają znacznie większą objętość ciała, co powoduje, że wytwarzają więcej ciepła.
• Małe organizmy : Z drugiej strony mniejsze zwierzęta wytwarzają mniej ciepła ciała, ale mają również wyższy stosunek powierzchni do objętości. Tracą więcej ciepła ciała, niż wytwarzają, więc ich wewnętrzne układy muszą pracować znacznie ciężej, aby utrzymać stałą temperaturę ciała. Dotyczy to nawet niemowląt, zwłaszcza tych urodzonych przedwcześnie.

Osmoregulacja

Osmoregulacja dąży do utrzymania odpowiedniej ilości wody i elektrolitów wewnątrz i na zewnątrz komórek w ciele. Równowaga soli i wody przez błony odgrywa ważną rolę, jak w osmozie, co wyjaśnia nazwę „osmoregulacja”. W tym procesie nerki są odpowiedzialne za pozbywanie się nadmiaru płynu, odpadów lub elektrolitów. Osmoregulacja wpływa również na ciśnienie krwi.

Regulacja chemiczna

Twoje ciało reguluje również inne mechanizmy chemiczne, aby utrzymać układy w równowadze. Używają one hormonów jako sygnałów chemicznych — na przykład w przypadku poziomu cukru we krwi. W takiej sytuacji trzustka uwolniłaby albo insulinę, gdy poziom cukru we krwi jest wysoki, albo glukagon, gdy poziom cukru we krwi jest niski, aby utrzymać homeostazę.

Wpływ homeostazy

Homeostaza obejmuje zarówno reakcje fizjologiczne, jak i behawioralne. Jeśli chodzi o zachowanie, możesz szukać ciepłych ubrań lub plamy światła słonecznego, jeśli zaczniesz odczuwać chłód. Możesz również zwinąć ciało do wewnątrz i trzymać ramiona blisko ciała, aby zatrzymać ciepło.

Jako osoby stałocieplne, ludzie mają również szereg wewnętrznych układów, które pomagają regulować temperaturę ciała. Gdy temperatura ciała spada poniżej normy, szereg reakcji fizjologicznych pomaga przywrócić równowagę. Naczynia krwionośne w kończynach ciała zwężają się, aby zapobiec utracie ciepła. Dreszcze również pomagają organizmowi wytwarzać więcej ciepła.

Ciało reaguje również, gdy temperatura przekracza normę. Czy zauważyłeś kiedyś, że Twoja skóra robi się zaczerwieniona, gdy jest Ci bardzo gorąco? To Twoje ciało próbuje przywrócić równowagę temperaturową. Gdy jest Ci za ciepło, Twoje naczynia krwionośne rozszerzają się, aby oddać więcej ciepła ciała. Pocenie się to kolejny powszechny sposób na obniżenie temperatury ciała, dlatego często kończysz zaczerwieniony i spocony w bardzo gorący dzień.

Homeostaza i zdrowie psychiczne

Podobnie jak ciało, umysł poszukuje własnego rodzaju homeostazy i próbuje kompensować, gdy jest w stanie nierównowagi. Na przykład, jedna z głównych teorii motywacji człowieka , znana jako teoria redukcji popędu , sugeruje, że nierównowaga homeostatyczna tworzy potrzeby. Te potrzeby z kolei motywują zachowanie w celu przywrócenia homeostazy.