Výstupy z učení
- Vysvětlit, jak spolu různé orgánové soustavy souvisejí, aby udržovaly homeostázu
Každá orgánová soustava plní pro tělo specifické funkce a každá orgánová soustava se obvykle studuje samostatně. Orgánové systémy však také spolupracují, aby pomohly tělu udržet homeostázu.
Hladina vody
Například kardiovaskulární, močový a lymfatický systém pomáhají tělu kontrolovat rovnováhu vody. Kardiovaskulární a lymfatický systém transportují tekutiny po celém těle a pomáhají vnímat hladinu rozpuštěných látek i vody a regulovat tlak. Pokud je hladina vody příliš vysoká, močový systém produkuje více zředěné moči (moč s vyšším obsahem vody), aby pomohl přebytečnou vodu vyloučit. Pokud je hladina vody příliš nízká, produkuje se koncentrovanější moč, aby se voda zachovala.
Vnitřní teplota
Podobně spolupracují kardiovaskulární, integumentární (kůže a související struktury), dýchací a svalový systém, aby pomohly tělu udržet stabilní vnitřní teplotu. Pokud se tělesná teplota zvýší, krevní cévy v kůži se rozšíří, což umožní větší průtok krve v blízkosti povrchu kůže. To umožňuje odvádění tepla přes kůži do okolního vzduchu. Kůže může také produkovat pot, pokud je tělo příliš horké; když se pot odpařuje, pomáhá ochlazovat tělo. Rychlé dýchání může také pomoci tělu odstranit přebytečné teplo. Tyto reakce na zvýšenou tělesnou teplotu společně vysvětlují, proč se při náročném cvičení potíte, zadýcháváte a rudnete v obličeji. (Intenzivní dýchání během cvičení je také jedním ze způsobů, jak tělo dostává více kyslíku do svalů a zbavuje se přebytečného oxidu uhličitého produkovaného svaly.)
Proti tomu, pokud je vaše tělo příliš chladné, krevní cévy v kůži se stahují a průtok krve do končetin (rukou a nohou) se zpomaluje. Svaly se rychle stahují a uvolňují, čímž vzniká teplo, které vás udržuje v teple. Chlupy na kůži se zvedají, čímž se v blízkosti kůže zadržuje více vzduchu, který je dobrým izolantem. Tyto reakce na snížení tělesné teploty vysvětlují, proč se třesete, máte „husí kůži“ a studené, bledé končetiny, když je vám zima.
Případová studie: Horečky
Co se tedy děje, když máte horečku? Znamená to, že vaše tělo není schopno udržet homeostázu, stejně jako bude ve vašem domě příliš horko, když se vám porouchá klimatizace?
V extrémních případech může horečka znamenat lékařskou pohotovost; horečka je však adaptivní fyziologickou reakcí našeho těla na určité infekční agens. Určité chemické látky zvané pyrogeny spustí váš hypotalamus, aby posunul nastavený bod na vyšší hodnotu. Je to spíše podobné, jako když si naprogramujete termostat ve svém domě na vyšší teplotu, abyste ušetřili energii v horkém dni, když nebudete během dne doma. Tyto pyrogeny mohou pocházet z mikroorganismů, které vás infikují, nebo je mohou produkovat buňky vašeho těla v reakci na nějakou infekci.
Practice Questions
- Když se hladina pyrogenů v krvi zvýší a nastavený bod se nastaví na vyšší hodnotu, chemoreceptory nyní stimulující hypotalamus reagují na ________ jako na proměnnou, spíše než termoreceptory reagující na tělesnou teplotu jako na proměnnou.
- teplota
- pyrogeny
- srdcová frekvence
- krevní tlak
Zobrazit odpověď - Řídicím centrem je _________.
- kosterní svalstvo
- potní žlázy
- krevní cévy
- hypotalamus
Zobrazit odpověď - Protože došlo ke zvýšení nastaveného bodu, máte nyní pocit chladu, přestože máte za normálních okolností tělesnou teplotu ve zdravém rozmezí. To vyvolává „zimnici“, kterou cítíte, když dostanete horečku. V reakci na to bude hypotalamus pracovat na zvýšení tělesné teploty. Která reakce to udělá?
- Hypotalamus bude stimulovat potní žlázy a rozšiřující se cévy jako efektory k ochlazení těla.
- Hypotalamus bude stimulovat kosterní svaly ke třesu a stahování cév.
Zobrazit odpověď
Ačkoli důkazy jsou pouze nepřímé, předpokládá se, že horečka zvyšuje imunitní odpověď organismu. Zvýšená teplota může ve skutečnosti zhoršit replikaci infikujících bakterií a virů, které jsou přizpůsobeny k tomu, aby nejlépe přežívaly v normálním homeostatickém rozmezí tělesné teploty. Imunitní buňky tak mohou mít šanci zničit mikroorganismy dříve, než se stihnou rychle rozmnožit a rozšířit v těle. Existují také nepřímé důkazy o tom, že zvýšená tělesná teplota mírně upravuje některé metabolické reakce způsobem, který rovněž umožňuje účinnější fungování imunitního systému.
Pracovní otázky
- Po dosažení nové vyšší nastavené hodnoty termoreceptory stimulují _________ jako řídicí centrum.
- kosterní svalstvo
- potní žlázy
- krevní cévy
- hypotalamus
Zobrazit odpověď - V reakci jsou stimulovány potní žlázy a cévy (efektory) na _________.
- vylučují pot pro odpařování a rozšiřují cévy pro zvýšené ztráty tepla z krve v blízkosti povrchu kůže.
- chvějí se pro tvorbu tepla a stahují cévy pro zachování tepla tím, že udržují krev mimo povrch kůže.
Zobrazit odpověď
Naneštěstí během některých infekcí přichází hladina pyrogenů ve „vlnách“. To upravuje nastavenou teplotu nahoru a dolů. Když hladina pyrogenu klesne, dostanete druhou část zkušenosti s horečkou: „pocení“ a pocit zčervenání. Dokud se hladina pyrogenů bude zvyšovat a snižovat, budete mít pocit, že se houpete sem a tam.
Praktická otázka
- Jakmile se hladina pyrogenů sníží, protože je infekce pod kontrolou, ________ (řídicí centrum) obnoví vyšší nastavený bod na normální hodnotu.
- termoreceptory
- chemoreceptory
- hypotalamus
Zobrazit odpověď
Váš organismus bude nadále kolísat sem a tam mezi normální horní a dolní hranicí tělesné teploty, ale protože se nyní nachází v „normálním“ teplotním rozmezí, pravděpodobně si ani nevšimnete, že váš organismus stále pracuje a udržuje homoeostázu této veličiny.
Praktická otázka
- Pacienti po operaci často dostávají horečku. Která z následujících možností by nebyla rozumnou příčinou takové reakce?
- Trauma tkáně při operaci podnítilo tělesné buňky k uvolnění pyrogenů.
- Navzdory bezpečnostním opatřením se člověk při operaci nakazil některými bakteriemi.
- Operace poškodila termoreceptory
- Pooperační léky ovlivnily imunitní systém a způsobily uvolnění pyrogenů.
Zobrazit odpověď
Homeostáza iontů
Tělesné funkce, jako je regulace srdečního tepu, kontrakce svalů, aktivace enzymů a buněčná komunikace, vyžadují přísně regulované hladiny vápníku. Za normálních okolností získáváme velké množství vápníku ze stravy. Tenké střevo vstřebává vápník z natrávené potravy.
Homeostázu vápníku v krvi reguluje endokrinní systém. Příštítná tělíska a štítná žláza obsahují receptory, které reagují na hladinu vápníku v krvi. V tomto systému zpětné vazby je hladina vápníku v krvi proměnnou, protože se mění v závislosti na prostředí. Změny hladiny vápníku v krvi mají následující účinky:
- Pokud je hladina vápníku v krvi nízká, příštítná tělíska vylučují parathormon. Tento hormon způsobuje, že efektorové orgány (ledviny a kosti) reagují na zvýšení hladiny vápníku. Ledviny zabraňují vylučování vápníku močí. Osteoklasty v kostech znovu vstřebávají kostní tkáň a uvolňují vápník.
- Pokud je hladina vápníku v krvi vysoká, štítná žláza uvolňuje kalcitonin. Kalcitonin způsobuje, že ledviny reabsorbují z filtrátu méně vápníku, což umožňuje, aby byl přebytečný vápník z těla odstraněn močí. Kalcitonin také potlačuje tvorbu aktivního vitaminu D v ledvinách; bez vitaminu D tenké střevo nevstřebává tolik vápníku ze stravy. Osteoblasty stimulované kalcitoninem využívají vápník z krve k doplňování kostní tkáně.
Otázky k procvičení
Na základě výše uvedeného popisu homeostázy vápníku se pokuste odpovědět na tyto otázky:
|
|
Nerovnováha vápníku v krvi může vést k onemocnění nebo dokonce ke smrti. Hypokalcémie znamená nízkou hladinu vápníku v krvi. Mezi příznaky hypokalcemie patří svalové křeče a srdeční poruchy. Hyperkalcémie nastává, když je hladina vápníku v krvi vyšší než normální. Hyperkalcémie může také způsobit srdeční poruchy, stejně jako svalovou slabost a ledvinové kameny.
Praktická otázka
Jaké problémy jsou spojeny s poruchou homeostázy vápníku?
- nemoci srdce
- nemoci kostí
- obojí
- žádné
Podívejte se na toto video, kde najdete další diskusi o homeostáze a orgánových systémech:
Zkuste to
Přispějte!“
Zlepšit tuto stránkuZjistit více