Top 20 przykładów homeostazy
Niektóre z nich przykłady homeostazy to utrzymanie wewnętrznej temperatury ciała u ludzi lub termostatu w technologii.
Homeostaza odnosi się do zdolności organizmu lub środowiska do utrzymania stabilności pomimo zmian. Jest to ważna cecha istot żywych, ponieważ utrzymanie stabilnego środowiska wewnętrznego wymaga ciągłych zmian, ponieważ warunki zmieniają się wewnątrz i na zewnątrz komórki.
Homeostaza może być uważana raczej za równowagę dynamiczną niż za stan stały i niezmienny. Celem homeostazy jest utrzymanie równowagi wokół wartości zwanej punktem odniesienia.
Zwykle z tego punktu odniesienia rozwijają się normalne fluktuacje, ale systemy ciała zwykle próbują powrócić do tego punktu.
Zmiana w środowisku wewnętrznym lub zewnętrznym nazywana jest bodźcem i jest wykrywana przez odbiornik, odpowiedzią systemu jest dostosowanie parametru odchylenia do punktu odniesienia.
Na przykład, jeśli ciało staje się zbyt gorące, dokonuje się regulacji, aby go schłodzić. Jeśli poziom glukozy we krwi wzrasta po posiłku, wprowadza się korekty w celu obniżenia poziomu glukozy we krwi w celu uzyskania składnika odżywczego w tkankach, które go potrzebują lub przechowywania go do późniejszego wykorzystania.
Brak równowagi homeostazy może prowadzić do stanu chorobowego, który może być spowodowany na dwa sposoby: niedobory (komórki nie otrzymują wszystkiego, czego potrzebują) lub toksyczność (komórki zatruwają się). Gdy homeostaza zostanie przerwana, organizm może poprawić lub pogorszyć problem pod wpływem czynników wewnętrznych i zewnętrznych.
Przykłady homeostazy w organizmie człowieka
1- Temperatura wewnętrzna ciała
Wewnętrzna temperatura ciała ludzi jest doskonałym przykładem homeostazy. Gdy jednostka jest zdrowa, temperatura ich ciała utrzymuje się na poziomie 37º Ciało może kontrolować temperaturę poprzez wytwarzanie lub uwalnianie ciepła.
2- Utrzymanie poziomu glukozy
Glukoza to rodzaj cukru znajdujący się w krwiobiegu, ale organizm musi utrzymywać odpowiedni poziom glukozy, aby upewnić się, że osoba pozostaje zdrowa.
Gdy poziom glukozy wzrasta zbyt wysoko, trzustka uwalnia hormon znany jako insulina. Jeśli poziom ten spadnie zbyt nisko, wątroba ponownie przekształca glikogen we krwi w glukozę, podnosząc poziom.
3- Funkcje układu limfatycznego
Kiedy bakterie lub wirusy, które mogą sprawić, że zachorujesz, dostaniesz się do organizmu, układ limfatyczny kontratakuje, aby utrzymać homeostazę, walcząc z infekcją i dbając o zdrowie.
4- Regulacja ciśnienia krwi
Utrzymanie zdrowego ciśnienia krwi jest przykładem homeostazy. Serce może wykryć zmiany ciśnienia krwi, które wysyła sygnały do mózgu, który następnie wysyła sygnały, które mówią sercu, jak reagować.
Jeśli ciśnienie krwi jest zbyt wysokie, naturalnie serce musi zwolnić; mając na uwadze, że jeśli jest zbyt niska, serce będzie musiało przyspieszyć.
5- Równowaga kwasów i zasad
Ludzkie ciało zawiera substancje chemiczne znane jako kwasy i zasady, a ich odpowiednia równowaga jest niezbędna do optymalnego funkcjonowania organizmu. Płuca i nerki są dwoma układami narządów, które regulują kwasy i zasady w organizmie.
6- Poziom wody
Ponad połowa procentowej masy ciała człowieka to woda, a utrzymanie prawidłowej równowagi wody jest przykładem homeostazy. Komórki, które zawierają za dużo wody, pęcznieją i mogą nawet eksplodować.
Komórki z bardzo małą ilością wody mogą się kurczyć. Twoje ciało utrzymuje odpowiednią równowagę wody, aby żadna z tych sytuacji nie wystąpiła.
7- Kontrola wapnia
Regulacja poziomu wapnia przez organizm ludzki jest przykładem homeostazy. Gdy poziom spada, przytarczyc uwalnia hormony. Jeśli poziom wapnia staje się bardzo wysoki, tarczyca pomaga naprawić wapń w kościach i obniża poziom wapnia we krwi.
8- Ćwiczenie fizyczne
Ćwiczenie sprawia, że organizm utrzymuje homeostazę, wysyłając mleczan do mięśni, aby dać im energię.
Z czasem sygnalizuje to również mózgowi, że nadszedł czas, aby przestać ćwiczyć, aby mięśnie mogły uzyskać potrzebny im tlen.
9- Układ nerwowy i oddech
Układ nerwowy pomaga utrzymać homeostazę we wzorcach oddychania. Ponieważ oddychanie jest mimowolne, układ nerwowy zapewnia, że organizm otrzymuje niezbędny tlen poprzez oddychanie.
10- Układ moczowy
Gdy toksyny przedostają się do krwi, przerywają homeostazę organizmu. Ludzkie ciało odpowiada jednak, pozbywając się tych toksyn za pomocą układu moczowego.
Osoba po prostu oddaje toksyny i inne nieprzyjemne rzeczy z krwi, przywracając homeostazę ludzkiemu ciału.
Technologiczne mechanizmy homeostatyczne i inne
11- Termostat
Termostaty, które włączają i wyłączają grzałki lub klimatyzatory w odpowiedzi na sygnał wyjściowy czujnika temperatury.
12-regulator prędkości
Automatyczne sterowanie pojazdem, które dostosowuje pedał gazu w odpowiedzi na zmiany prędkości.
13- Autopilot
Autopilot, który steruje elementami sterującymi statku powietrznego lub statku w odpowiedzi na odchylenie trasy lub ustawiony kurs kompasu.
14- Kontrole w przemyśle
Systemy sterowania procesami w zakładzie chemicznym lub rafinerii ropy naftowej, które utrzymują poziomy płynów, ciśnień, temperatury, składu chemicznego itp. sterowanie grzejnikami, pompami i zaworami.
15 - Regulator maszyny parowej
Regulator odśrodkowy silnika parowego, który redukuje przepustnicę w odpowiedzi na wzrost prędkości obrotowej silnika lub otwiera zawór, jeśli prędkość spada poniżej określonej prędkości.
16 - Biznesowa homeostaza
Odnosi się do zdolności firmy do utrzymania stanu równowagi, przeciwdziałania turbulencjom wewnętrznym i zewnętrznym poprzez absorbowanie różnorodności kontekstowej.
Homeostaza u zwierząt i środowiska
W przypadku zwierząt ciepłokrwistych, takich jak ssaki i ptaki, homeostaza jest połączeniem procesów wewnętrznych, które obejmują hormony, układ hormonalny i metabolizm.
Z drugiej strony, dla zwierząt zimnokrwistych, takich jak węże, które nie mają takich wewnętrznych systemów, muszą utrzymywać homeostazę w środowisku zewnętrznym.
17- Hormony
W niektórych populacjach małych ssaków, takich jak myszy i króliki, gdy ich liczba wzrasta z jakiegoś powodu, przeludnienie powoduje rosnący stres, który uszkadza tarczycę (która wytwarza niezbędne hormony), a duża część populacji po prostu umiera z powodu uszkodzenia endokrynologicznego lub hormonalny.
18- Termoregulacja
W środowisku, gdy poziom dwutlenku węgla w atmosferze wzrasta, rośliny są w stanie lepiej rosnąć, a tym samym usuwać więcej dwutlenku węgla z atmosfery.
Również osy i szerszenie występują w większości środowisk z tropikalnych lasów deszczowych, pustyń, subtropikalnych i umiarkowanych klimatów. Są w stanie przetrwać w tak wielu różnych warunkach, ponieważ są w stanie termoregulować siebie i swoje gniazda.
19- Recykling wody w dżungli
Lasy tropikalne dzięki systemowi homeostazy zachowują zdolność do recyklingu wody. Na przykład dorzecze Amazonki jest otoczone od północy przez sawanny i równiny Wenezueli, a od południa przez sawanny Brazylii.
Gdyby wilgoć z Oceanu Atlantyckiego płynęła bezpośrednio do tyłu, ekosystem Amazon byłby tylko niewielką częścią jego obecnego rozmiaru.
W rzeczywistości olbrzymie drzewa dżungli amazońskiej szybko pompują wilgoć w niebo, tak że wpada z powrotem do dżungli jak deszcz, zapobiegając przedostawaniu się znacznych ilości wody do oceanu.
20- Koralowce i dwutlenek węgla
Polipy koralowe wykorzystują dwutlenek węgla do tworzenia skorup. Pomaga to zmniejszyć ilość dwutlenku węgla w oceanie i jest sposobem, w jaki Ziemia zwalcza zanieczyszczenia i działa na rzecz przywrócenia homeostazy.
Mając mniej korali, ocean pochłania mniej dwutlenku węgla, pozostawiając więcej w atmosferze.
Referencje
- Błogosławieństwo W. Dolny pień mózgu i homeostaza ciała (1997). Nowy Jork: Oxford University Press.
- Cannon W. Mądrość ciała (1932). Nowy Jork: W. W. Norton.
- Kotas M, Medzhitov R. Homeostaza, zapalenie i podatność na choroby (2015). Komórka.
- Riggs D. Teoria kontroli i mechanizmy fizjologicznego sprzężenia zwrotnego (1970). Baltimore: Williams i Wilkins.
- Teplyuk N. Prawie idealna homeostaza: przykłady uniwersalnej zasady starzenia się, której unika linia płciowa (2012). Journal of Cellular Biochemistry.
- Trefil J. Encyclopedia of science and technology (2001). Nowy Jork: Taylor i Francis Books.
- Tyrrel A, Timmis J, Greensted A, Owens N. Evolvable hardware, podstawowa technologia homeostazy (2007). Nowy Jork.