Homöostaas on elusorganismi füsioloogilise stabiilsuse protsess
Pilt: John Jackson filmis Unsplash
Sõna homeostaas tuleneb Kreeka radikaalidest homeo (sama) ja stasis (jääda) ning selle mõtles välja Ameerika arst ja füsioloog Walter Cannon. Terminit kasutatakse organismi omaduse tähistamiseks tasakaalus, hoolimata väliskeskkonnas toimuvatest muutustest.
Homöostaasi tagavad protsesside kogum, mis väldib organismi füsioloogia variatsioone. Kui väliskeskkonna tingimused muutuvad pidevalt, on homöostaatilised mehhanismid need, mis garanteerivad, et nende muutuste mõju organismidele on minimaalne.
Homöostaatilised mehhanismid
Kehatemperatuuri, pH-d, kehavedelike hulka, vererõhku, pulssi ja elementide kontsentratsiooni veres reguleerivad mehhanismid on peamised vahendid, mida kasutatakse füsioloogilise tasakaalu säilitamiseks. Üldiselt toimivad need mehhanismid negatiivse tagasiside kaudu .
Tagasisidet negatiivseks või negatiivne tagasiside on üks tähtsamaid mehhanismid homöostaasi säilitamisele. See mehhanism tagab vastupidise muutuse võrreldes esialgse muutusega, see tähendab, et see toimib teatud stiimuli vähendamisel, tagades kehale õige tasakaalu. Negatiivse tagasiside näide on vere glükoosisisalduse reguleerimine .
Kui me sööme, suureneb vere glükoosisisaldus, stimuleerides insuliini tootmist. See hormoon tagab rakkude glükoosi imendumise ja selle ülejäägi glükogeeni kujul, vähendades veresuhkru taset. Kui glükoositase langeb, peatub insuliini vabanemine. Teisest küljest, kui suhkrusisaldus on alla normaalse taseme, tekib glükagooni sekretsioon. See hormoon, erinevalt insuliinist, vabastab glükoosi, mis on salvestatud glükogeeni kujul, suurendades aine sisaldust veres. Kui glükoositase tõuseb, on glükagooni sekretsioon häiritud.
Homöostaasi jagunemine
Homöostaasi võib jagada kolmeks alampiirkonnaks: ökoloogiline homöostaas, bioloogiline homöostaas ja inimese homöostaas.
Ökoloogiline homöostaas
Ökoloogiline homöostaas viitab tasakaalule planeedi tasandil. Gaia hüpoteesi järgi, mille on välja töötanud teadlane James Lovelock, on planeet Maa tohutu elusorganism, mis on võimeline hankima oma toimimiseks energiat, reguleerima oma kliimat ja temperatuuri, kõrvaldama prahi ja võitlema oma haiguste vastu, see tähendab samuti teiste elusolenditega on planeet organism, mis on võimeline eneseregulatsiooniks.
See hüpotees viitab ka sellele, et elusolendid on võimelised muutma elukeskkonda, muutes selle oma ellujäämiseks sobivamaks. Nii oleks Maa planeet, kelle elu kontrolliks tagasisidemehhanismide ja mitmekülgse vastastikmõju kaudu tema enda elu säilitamist. Sellest vaatenurgast säilitab kogu planeet homöostaasi.
Näitena võib tuua süsinikdioksiidi (CO2) kontsentratsiooni atmosfääris. Fotosünteesivate organismide puudumisel oleks süsinikdioksiidi tase atmosfääris väga kõrge, varjates hapniku- ja lämmastikugaaside olemasolu. Fotosünteesi teostavate olendite tekkimisega vähenes süsinikdioksiidi kontsentratsioon oluliselt, suurendades hapniku- ja lämmastikgaaside taset, mis võimaldas piisavaid tingimusi teiste organismide ilmumiseks ja ellujäämiseks.
Bioloogiline homöostaas
Bioloogiline homöostaas vastab sisekeskkonna säilitamisele talutavates piirides. Elusorganismi sisekeskkond koosneb põhimõtteliselt selle kehavedelikest, mille hulka kuuluvad vereplasma, lümf ja muud rakkudevahelised ja rakusisese vedelikud. Stabiilsete tingimuste säilitamine nendes vedelikes on elusolendite jaoks hädavajalik. Kui nad on püsimatud, võivad need geneetilist materjali kahjustada.
Väliskeskkonna teatud variatsioonidega silmitsi seistes võib organism olla regulaator või konformist. Reguleerivad asutused on need, kes kulutavad energiat oma sisekeskkonna säilitamiseks samade omadustega. Konformistlikud kehad eelistavad omakorda mitte kulutada energiat oma sisekeskkonna kontrollimiseks. Näiteks endotermilised loomad suudavad sisemehhanismide abil hoida oma kehatemperatuuri konstantsena. Emakavälised loomad vajavad seevastu kehatemperatuuri konstantseks tõstmiseks ja hoidmiseks väliseid soojusallikaid. Seetõttu võivad imetajad viibida pikka aega päikese käes, roomajad ja kahepaiksed vajavad aga sooja hoidmiseks keskkonna soojust.
Inimese homöostaas
Inimese homöostaasi tagavad teatud füsioloogilised protsessid, mis toimuvad organismides koordineeritult. Kehatemperatuuri, pH-d, kehavedelike hulka, vererõhku, pulssi ja elementide kontsentratsiooni veres reguleerivad mehhanismid on füsioloogilises kontrollis peamised vahendid, nagu varem mainitud. Kui need tegurid on tasakaalust väljas, võivad need mõjutada keha hooldamiseks hädavajalike keemiliste reaktsioonide tekkimist.
Termoregulatsioon on näide füsioloogilisest mehhanismist, mida keha kasutab temperatuuri konstantsena hoidmiseks. Füüsilist tegevust harrastades kipub meie kehatemperatuur tõusma. Kuid selle muutuse võtab üles närvisüsteem, mis käivitab higi eraldumise, mis vastutab meie keha aurustamise ajal jahutamise eest.
Järeldus
Sisekeskkonna tasakaalus hoidmine on oluline kõigi elusolendite keha moodustavate süsteemide nõuetekohaseks toimimiseks. Näiteks on ensüümid ained, mis toimivad bioloogiliste katalüsaatoritena, kiirendades erinevate reaktsioonide kiirust. Oma funktsiooni täitmiseks vajavad nad piisavat keskkonda, mille temperatuur ja pH on normaalses vahemikus. Seetõttu on tasakaalustatud keha terve keha.
