Пояснення гомеостазу! Функція, завдання, хвороби; Розлад

Якщо відкриту, динамічну систему внутрішні процеси утримують у певному стані рівноваги, то підтримка стану рівноваги також називається гомеостазом. Отже, в системі є саморегуляція.

Гомеостаз існує в самих різних сферах, таких як фізика, екологія, економіка, а також у медицині. Якщо в системі присутній гомеостаз, система також називається гомеостатом. Прикладами гомеостазу в організмі людини є, наприклад, саморегулювання рівня цукру в крові або регулювання температури тіла.

Що таке гомеостаз?

Термін гомеостаз походить від грецького слова “homoiostásis” і означає щось на зразок рівності. Якщо система регулює себе і таким чином залишається в певному стані рівноваги, це називається гомеостазом.

Гомеостаз існує в самих різних областях:

соціологія
хімія
фізика
психологія
Економіка
екологія
юридичні науки
біологія
ліки

Вперше цей термін був використаний Клодом Бернаром у 1860 році. Але лише завдяки Карлу Людвігу фон Берталанфі та Вальтеру Кеннону в 1930-х гомеостаз отримав своє нинішнє значення.

В біології

Стани рівноваги дуже важливі в біології. Регулювання цих станів рівноваги відбувається за допомогою гомеостатичних процесів.

Стан рівноваги може стосуватися малих одиниць, таких як клітина, а також великих одиниць, таких як органи або все тіло людини.

Біологічну рівновагу можна виміряти наступним чином:

фізично
хімічно
математичний (число)
анатомічно

Гомеостатичні процеси залежать від певних циклів управління. У контурах управління повторювані процеси повторюються, і в них перевіряється, чи все ще є стан рівноваги. Якщо певні контрольні значення перевищені або не досягнуті, запускаються процеси для відновлення існуючого стану.

Не всі зовнішні впливи можна контролювати і впливати однаково добре. Хвороби можуть негативно впливати і порушувати окремі цикли контролю. Деякі розлади можуть навіть загрожувати життю.

Рівень цукру в крові регулюється гомеостазом

Функції та завдання

Гомеостаз регулює багато важливих процесів в організмі:

Баланс кальцію та фосфату
Кислотно-лужний баланс
Обсяг бюджету
Дихальний привід
Глікемія
Енергообіг
Кров'яний тиск
Енергетичний баланс
Терморегуляція
Обмін заліза

Бюджет і буфер

Баланс кальцію та фосфату

Іони кальцію та фосфату мають певну концентрацію в організмі людини. Вони містяться в кістковій тканині і є важливими електролітами. Три різні гормони відповідають за регулювання балансу кальцію та фосфатів. Вони забезпечують всмоктування іонів у кишечнику та виведення через нирки. Гормонами є кальцитріол, гормон паращитовидної залози та фактор росту фібробластів 23 (FGF23).

Кислотно-лужний баланс

Кров покладається на постійне значення рН. Концентрація рН крові 7,4. Можливі відхилення максимум 0,05. Якщо виникає ацидоз, тобто значення рН падає, це називається ацидозом. Понижене підкислення називається алкалозом.

Існують різні буферні системи, які забезпечують постійне значення рН. Чверть буферного ефекту в крові виробляється білковим буфером. Інші три чверті буферної системи складають буфер вуглекислоти/гідрокарбонату. Це відкрита буферна система, оскільки вміст вуглекислого газу в крові може швидко змінюватися в легенях. Дихання коригує рівень вуглекислого газу в крові.

Обсяг бюджету

Баланс об’єму - це об’єм води в організмі. Регламент стосується не безпосередньо об’єму води в організмі, а розчинених у воді солей. Осмогуляція відбувається в клітинах залежно від вмісту солі. Висока концентрація солі може призвести до нестачі об’єму в клітинах, внаслідок чого надлишок об’єму може спричинити набряки та високий кров’яний тиск. Осморегуляція відбувається за допомогою осмотичного тиску. Таким чином, концентрація солі в клітинах пристосовується до концентрації зовні.

Дихання та рівень цукру в крові

Дихальний привід

На дихання також впливає гомеостаз

Дихальний пристрій пов'язаний з концентрацією кисню та вуглекислого газу в крові. Парціальний тиск вуглекислого газу, як правило, контролюється. Якщо парціальний тиск вуглекислого газу в крові підвищується, це реєструється артеріальними рецепторами. Це збільшує і посилює дихальний потяг.

Дихальні м’язи активізуються і забезпечують більш часте дихання. Особливо страждає діафрагма. При вищій частоті дихання парціальний тиск вуглекислого газу в крові знову знижується.

Глікемія

Цукор у крові контролюється рівнем глюкози в крові. довгастий мозок, еритроцити та мозок використовують глюкозу для отримання енергії. Інші частини тіла отримують свою енергію завдяки метаболізму жирів. Мозок покладається на глюкозу, оскільки вона може перетнути гематоенцефалічний бар’єр. Високий рівень глюкози призводить до цукрового діабету.

Гіпоглікемія може спричинити судоми, погіршення роботи мозку, пітливість та тремтіння рук. Рівень цукру в крові регулюється двома пептидними гормонами. Ці пептидні гормони виробляються в підшлунковій залозі. Якщо рівень цукру в крові падає, в гру вступає гормон глюкагон. Це допомагає перетворити глікоген в організмі в глюкозу. Коли рівень цукру в крові високий, інсулін гарантує, що печінка використовує більше глюкози.

Артеріальний тиск

Важливий навіть артеріальний тиск. Зміни артеріального тиску можуть пошкодити органи. Відхилення тиску в артеріях регулюються протягом декількох секунд за допомогою барорецепторного рефлексу. При високому тиску імпульси направляються від барорецепторів до центру кровообігу.

Це пригнічує іннервацію судин та серця та знижує артеріальний тиск. Якщо артеріальний тиск занадто низький, створюється стимуляція центра кровообігу. Високий кров'яний тиск часто буває у людей із зайвою вагою, тоді як дуже худі люди частіше страждають від низького кров'яного тиску.

Обмін заліза

Метаболізм заліза означає розподіл заліза в організмі, а також поглинання та виведення. Залізо - мікроелемент, дуже важливий для людського організму. Це впливає на транспорт кисню, функції клітин та поглинання кисню.

Енергія та температура

Енергетичний баланс

Енергетичний баланс відіграє велику роль у харчуванні. Якщо енергії надто багато, організм отримує більше енергії, ніж може використати. Надлишок енергії зберігається у вигляді жиру в організм у погані часи. Правильна кількість споживання їжі контролюється і регулюється відчуттям ситості.

Залежно від місця вимірювання, температура нашого тіла становить від 36,3 до 37,4 ° C

Терморегуляція

Терморегуляція пов’язана з контролем температури тіла. У ссавців температура тіла завжди становить близько 37 градусів Цельсія, незалежно від зовнішньої температури. Температура тіла пов'язана з внутрішньою температурою тіла. Температура кінцівок, таких як пальці рук, ніг, носа або вух, може відрізнятися.

Якщо температура занадто холодна, незахищені кінцівки можуть замерзнути, якщо гіпотермія занадто висока. Якщо тіло занадто сильно охолоджується, скорочення м’язів гарантує, що температура тіла знову підвищується. Скорочення м’язів можна побачити через тремтіння або стукіт зубів.

Гомеостаз в мозку

Особливо важливо підтримувати існуючий статус мозку. Гематоенцефалічний бар’єр гарантує, що ніякі небажані речовини не можуть проникнути в мозок. Збудники хвороб та токсини не можуть проникнути в мозок, якщо гематоенцефалічний бар’єр цілий. Отже, він працює як фільтр.

При всіх формах гомеостазу цільовий стан порівнюється з фактичним станом у різних областях організму. Реакція в організмі спрацьовує лише в тому випадку, якщо існує розбіжність між двома станами.

Хвороби та нездужання

Є численні нездужання, спричинені непрацюючим гомеостазом:

остеопороз
Порушення кислотно-лужного балансу
Порушення в дихальному русі
Цукровий діабет та гіпоглікемія
Дефіцит заліза та отруєння
Ожиріння
Переохолодження
Менінгіт

остеопороз

У старшому віці споживання їжі менше. що зменшує кількість засвоєного кальцію. При меншому русі м’язова маса також зменшується. Це сприяє втраті кісткової маси. У жінок споживання кальцію під час менопаузи та після неї знову зменшується на нижчий рівень естрогену. Згадані фактори сприяють розвитку остеопорозу. Перелом кісток може статися при простому падінні.

Кислоти та основи

Порушення кислотно-лужного балансу

Навіть незначні порушення кислотно-лужного балансу мають великий вплив на весь організм. Навіть невеликі відхилення призводять до конформацій білків. Білки є важливою частиною людського організму. Конформація призводить до обмеження руху та повних відмов. Порушення кислотно-лужного балансу потрібно негайно лікувати, інакше це призведе до летального результату.

Порушення дихальних шляхів

Порушення в дихальному русі

Проблеми з дихальним рухом в основному виникають внаслідок того, що рівень кисню в крові знижується повільніше із збільшенням рівня вуглекислого газу. Результатом є задишка. Якщо відбувається адаптація (звикання) до низького рівня кисню в крові, надходження високого рівня кисню, наприклад під час операції, може спричинити зупинку дихання. В основному це вражає пацієнтів, які страждають на захворювання легенів, такі як перенесені печінкові захворювання (хронічна обструктивна хвороба легень).

Діабет та рівень цукру в крові

При цукровому діабеті розрізняють I і II типи

Цукровий діабет та гіпоглікемія

Цукровий діабет також відомий як діабет. Розрізняють тип I та II. Тип I в основному є спадковим, тоді як тип II також може бути викликаний неправильним харчуванням. При тяжкому цукровому діабеті пацієнт повинен регулярно вживати інсулін. Відмова від ін’єкції інсуліну може спричинити діабетичну кому.

Цукровий діабет спричинений недостатнім утворенням інсуліну. Низький вміст цукру також називають гіпоглікемією. Якщо рівень цукру в крові дуже низький, свідомість помутніє, і це може призвести до коми. Пітливість - перша ознака гіпоглікемії.

Дефіцит заліза та отруєння

Дефіцит заліза означає, що утворення гемоглобіну порушено. Дефіцит заліза дуже поширений у всьому світі. Дефіцит заліза може призвести до слабкої імунної системи, анемії та симптомів втоми. Труднощі з концентрацією уваги та порушення харчування також є типовими симптомами дефіциту заліза. Отруєння залізом викликає колапс кровообігу, ниркову недостатність, печінкову недостатність і погану згортання крові.

Ожиріння

Якщо в організмі немає постійного відчуття ситості, то пацієнт їсть занадто багато. Це призводить до ожиріння та серйозних проблем зі здоров’ям. Ожиріння виникає як хвороба. Втрата ваги постачає організму менше енергії, ніж йому потрібно. В результаті організм втрачає вагу. Ефект йо-йо часто виникає після дієти, оскільки організм знову намагається накопичити жирові відкладення після низькокалорійного періоду.

Переохолодження

При температурі тіла близько 37 градусів Цельсія біологічні процеси в організмі функціонують оптимально. Якщо сам організм вже не в змозі підвищити температуру до оптимальної кількості градусів, це може призвести до набряку легенів, непритомності та зупинки серця. Результатом є серцеві аритмії та зупинка дихання. Тривале переохолодження неминуче призводить до смерті.

Менінгіт

Менінгіт також називають енцефалітом і може розвинутися, коли гематоенцефалічний бар’єр перестав бути цілком інтактним. Віруси можуть потрапити в мозок. Порушений гематоенцефалічний бар’єр може спричинити різні неврологічні захворювання.

Часті запитання та відповіді

Тут ви знайдете відповіді на поширені запитання про гомеостаз.

Якщо гомеостаз системи порушений, виникають постійні пошкодження?

Ступінь тяжкості наслідків порушеного гомеостазу залежить від тяжкості та тривалості порушення. Якщо гомеостаз порушується лише ненадовго і стан рівноваги швидко відновлюється, можна уникнути наслідків пошкодження. Чим довше триває дисбаланс і чим сильніше порушення, тим більший вплив на організм людини.

Скільки часу потрібно для відновлення системи до гомеостазу?

Це залежить від тяжкості розладу. Якщо система лише незначно відхиляється від стану рівноваги і процес зворотного зв’язку є неушкодженим, гомеостаз системи відновлюється за кілька мілісекунд. У разі більших відхилень від нормального стану може знадобитися кілька хвилин, поки знову не буде досягнутий оптимальний стан.

Скільки гомеостазу в організмі?

Більшість процесів в організмі засновані на гомеостазі. Це скільки важливих процесів регулюється. Оскільки в організмі відбувається стільки процесів, кількість гомеостазів неможливо точно визначити. Деякі гомеостази дуже складні, тому їх важко визначити та визначити. Цілком може бути, що один гомеостаз залежить від іншого.