Arquidia Mantina

Artigos

Articles

Biológia szakirányú ismeretek II

Minden szervrendszer meghatározott funkciókat lát el a szervezetben, és az egyes szervrendszereket általában önállóan tanulmányozzák. A szervrendszerek azonban együtt is működnek, hogy segítsenek a szervezetnek fenntartani a homeosztázist.

Vízszint

A szív- és érrendszeri, a vizelet- és a nyirokrendszer például mind segít a szervezetnek a vízháztartás szabályozásában. A szív- és érrendszer és a nyirokrendszer szállítja a folyadékokat az egész testben, és segít érzékelni mind az oldott anyagok, mind a vízszintet, valamint szabályozza a nyomást. Ha a vízszint túl magasra emelkedik, a húgyúti rendszer hígabb vizeletet (magasabb víztartalmú vizeletet) termel, hogy segítsen eltávolítani a felesleges vizet. Ha a vízszint túl alacsony lesz, koncentráltabb vizelet termelődik, hogy a víz megmaradjon.

Belső hőmérséklet

Hasonlóan a szív- és érrendszer, az integumentáris (bőr és kapcsolódó struktúrák), a légzőrendszer és az izomrendszer együttműködve segít a szervezetnek a stabil belső hőmérséklet fenntartásában. Ha a testhőmérséklet emelkedik, a bőrben lévő erek kitágulnak, így több vér áramlik a bőrfelszín közelében. Ez lehetővé teszi, hogy a hő a bőrön keresztül a környező levegőbe távozzon. A bőr verejtéket is termelhet, ha a test túlságosan felmelegszik; amikor a verejték elpárolog, segít lehűteni a testet. A gyors légzés szintén segíthet a testnek a felesleges hő eltávolításában. Ezek a megnövekedett testhőmérsékletre adott reakciók együttesen megmagyarázzák, hogy miért izzadsz, zihálsz és vörösödik az arcod, amikor keményen edzel. (A nehéz légzés edzés közben szintén egy módja annak, hogy a szervezet több oxigént juttasson az izmaidhoz, és megszabaduljon az izmok által termelt extra szén-dioxidtól.)

Ezzel szemben, ha a tested túl hideg, a bőrben lévő erek összehúzódnak, és a végtagok (karok és lábak) véráramlása lelassul. Az izmok gyorsan összehúzódnak és ellazulnak, ami hőt termel, hogy melegen tartson. A bőröd szőrzete megemelkedik, több levegőt tartva a bőröd közelében, ami jó szigetelőanyag. Ezek a testhőmérséklet csökkenésére adott reakciók magyarázzák, hogy miért borzongunk, miért lesz “libabőrös”, és miért hidegek, sápadtak a végtagjaink, amikor fázunk.

Egy esettanulmány: Láz

Mi történik tehát, ha lázas vagy? Ez azt jelenti, hogy a szervezetünk nem képes fenntartani a homeosztázisát, ugyanúgy, ahogy a házunkban is túl meleg lesz, ha elromlik a légkondicionáló?

Szélsőséges esetekben a láz orvosi vészhelyzetet jelenthet; a láz azonban szervezetünk bizonyos fertőző ágensekre adott adaptív élettani válasza. Bizonyos kémiai anyagok, az úgynevezett pirogének kiváltják a hipotalamuszodat, hogy magasabb értékre tolja el a beállított értéket. Ez inkább olyan, mintha magasabb hőmérsékletre programoznád a termosztátot a házadban, hogy energiát takaríts meg egy forró napon, amikor nem leszel otthon napközben. Ezek a pirogének származhatnak az Önt megfertőző mikroorganizmusokból, vagy a testének sejtjei termelhetik őket valamilyen fertőzésre válaszul.

GYakorlati kérdések

  1. Amint a pirogének szintje megnő a vérében, és a beállított pont magasabbra áll vissza, a hipotalamuszt stimuláló kemoreceptorok most a ________ mint változóra reagálnak, nem pedig a termoreceptorok a testhőmérsékletre mint változóra.
    1. hőmérséklet
    2. pirogének
    3. szívritmus
    4. vérnyomás
    Válasz megjelenítése

    A b lehetőség helyes. A vérben lévő pirogén vegyületek növekedése stimulálja azokat a receptorokat, amelyek visszaállítják a lázas reakció felső hőmérsékleti határát. A normál testhőmérséklet-szabályozás során a hőmérséklet a változó, de ebben a forgatókönyvben nem. A vér szállítja a lázas választ serkentő vegyi anyagot, de a szívfrekvencia nem fogja közvetlenül stimulálni ezt a receptort. A vér szállítja azt a vegyi anyagot, amely a lázas választ stimulálja, de a vérnyomás nem stimulálja közvetlenül ezt a receptort.

  2. A vezérlőközpont a _________.
    1. vázizom
    2. izzadságmirigyek
    3. vérerek
    4. hipotalamusz
    Válasz megjelenítése

    A d válasz helyes. A hipotalamusz a normál testhőmérséklet-homeosztázis és a lázreakció irányító központja egyaránt. A vázizomzat, a verejtékmirigyek és az erek mind effektorok.

  3. Mivel a beállított pont megemelkedett, most hidegnek érzi magát, annak ellenére, hogy a testhőmérséklete normális esetben az egészséges tartományon belül van. Ez okozza a “hidegrázást”, amit akkor érzel, amikor belázasodsz. Válaszul a hipotalamusz a testhőmérséklet növelésén dolgozik. Melyik válaszreakció fogja ezt megtenni?
    1. A hipotalamusz a test lehűtése érdekében effektorként stimulálja a verejtékmirigyeket és a táguló ereket.
    2. A hipotalamusz a vázizmokat borzongásra és az erek összehúzódására ösztönzi.
    Válasz megjelenítése

    A b. lehetőség helyes. Ez növelné a testhőmérsékletet. Az a lehetőség csökkentené a testhőmérsékletet.

Bár a bizonyíték csak közvetett, úgy gondolják, hogy a láz fokozza a szervezet immunválaszát. A megnövekedett hőmérséklet valójában károsíthatja a fertőző baktériumok és vírusok szaporodását, amelyek alkalmazkodtak ahhoz, hogy a normális homeosztatikus testhőmérséklet-tartományban éljenek a legjobban. Ez esélyt adhat az immunsejteknek arra, hogy elpusztítsák a mikroorganizmusokat, mielőtt azok gyorsan elszaporodnának és elterjednének a szervezetben. Arra is van némi közvetett bizonyíték, hogy a megnövekedett testhőmérséklet enyhén módosít számos anyagcsere-reakciót olyan módon, amely szintén lehetővé teszi az immunrendszer hatékonyabb működését.

Gyakorlati kérdések

  1. Amint az új, magasabb beállítási pontot elérjük, a termoreceptorok stimulálják a _________ mint vezérlőközpontot.
    1. vázizom
    2. izzadságmirigyek
    3. vérerek
    4. hipotalamusz
    Válasz megjelenítése

    A d. lehetőség helyes. A hipotalamusz a normál testhőmérséklet-homeosztázis és a lázreakció irányító központja egyaránt. Az izmok, a verejtékmirigyek és az erek effektorok; nem szolgálnak irányító központként.

  2. Válaszként a verejtékmirigyek és az erek (effektorok) stimulálódnak a _________.
    1. szekréciózzák a verejtéket a párolgás érdekében, és tágítják az ereket a bőr felszínéhez közeli vérből történő fokozott hőveszteség érdekében.
    2. rezegnek a hőtermelés érdekében, és szűkítik az ereket a hő megőrzése érdekében azáltal, hogy a vért távol tartják a bőr felszínétől.
    Válasz megjelenítése

    Az a. lehetőség helyes. Ez hűti a testet. A b lehetőség felmelegítené a testet.

Némely fertőzés során a pirogénszint sajnos “hullámokban” jelentkezik. Ez felfelé és lefelé módosítja a beállított hőmérsékletet. Amikor a pirogénszint lecsökken, akkor a lázélmény másik részét kapod: az “izzadás” és a kipirulás érzése. Amíg a pirogénszintek folyamatosan emelkednek és csökkennek, úgy fogja érezni, mintha ide-oda ingadozna.

gyakorlati kérdés

  1. Mihelyt a pirogénszint csökken, mert a fertőzés ellenőrzés alatt van, a ________ (irányítóközpont) visszaállítja a magasabb beállítási pontot a normál értékre.
    1. más receptorok
    2. kemoreceptorok
    3. hipotalamusz
    Válasz megjelenítése

    A c. lehetőség helyes. A hipotalamusz még mindig az a vezérlőközpont, amely valamilyen receptorból érkező ingerre reagál. A termoreceptorok és kemoreceptorok az általuk megfigyelt változó, jelen esetben a testhőmérséklet változására reagálva stimulálják a vezérlőközpontot.

A teste továbbra is ide-oda ingadozik a test normál felső és alsó hőmérsékleti határai között, de mivel ez most a “normál” hőmérsékleti tartományon belül van, valószínűleg észre sem veszi, hogy a teste még mindig dolgozik, fenntartva ennek a változónak a homoeosztázisát.

GYakorlati kérdés

  1. A betegek gyakran belázasodnak egy műtét után. Az alábbiak közül melyik nem lenne ésszerű oka egy ilyen reakciónak?
    1. A műtét okozta szöveti trauma a testsejteket pirogének felszabadítására serkentette.
    2. Az óvintézkedések ellenére a műtét során néhány baktérium megfertőzte a személyt.
    3. A műtét károsította a hőreceptorokat
    4. A műtét utáni gyógyszerek hatással voltak az immunrendszerre, ami pirogének felszabadulását okozta.
    Válasz megjelenítése

    A c. lehetőség helyes. A termoreceptorok az egész testben találhatók, így nem valószínű, hogy egy műtét közvetlenül károsítaná az összes receptort. Az összes többi lehetőség is oka lehet a műtét utáni láznak.

Ionok homeosztázisa

A test olyan funkciói, mint a szívverés szabályozása, az izmok összehúzódása, az enzimek aktiválása és a sejtkommunikáció szorosan szabályozott kalciumszintet igényelnek. Normális esetben sok kalciumot kapunk az étrendünkből. A vékonybél az emésztett táplálékból veszi fel a kalciumot.

Az endokrin rendszer a vér kalcium-homeosztázisának szabályozásának irányító központja. A mellékpajzsmirigy és a pajzsmirigy olyan receptorokat tartalmaz, amelyek a vér kalciumszintjére reagálnak. Ebben a visszacsatolt rendszerben a vér kalciumszintje a változó, mert a környezet hatására változik. A vér kalciumszintjének változásai a következő hatásokkal járnak:

  • Amikor a vér kalciumszintje alacsony, a mellékpajzsmirigy parathormont választ ki. Ez a hormon hatására a hatásszervek (a vesék és a csontok) reagálnak a kalciumszint növelésére. A vesék megakadályozzák a kalcium vizelettel történő kiválasztását. A csontokban lévő oszteoklasztok újra felszívják a csontszövetet és felszabadítják a kalciumot.
  • Amikor a vér kalciumszintje magas, a pajzsmirigy kalcitonint bocsát ki. A kalcitonin hatására a vesék kevesebb kalciumot szívnak vissza a szűrletből, így a felesleges kalcium a vizelettel távozik a szervezetből. A kalcitonin elnyomja az aktív D-vitamin képződését is a vesékben; D-vitamin nélkül a vékonybél nem szív fel annyi táplálékkal bevitt kalciumot. A kalcitonin által serkentett oszteoblasztok a vérben lévő kalciumot a csontszövet kiegészítésére használják fel.

GYakorlati kérdések

A kalcium homeosztázis fenti leírása alapján próbáljon meg válaszolni az alábbi kérdésekre:

  1. Mi a változó?
  2. Mi a receptor?
  3. Mi a vezérlőközpont?
  4. Mi az effektor?
  1. urin
  2. endokrin rendszer
  3. parathormon vagy kalcitonin
  4. kalciumszint
Tipp megjelenítése

Itt a befejezett visszacsatolási kör:

Válaszok megjelenítése

  1. A d. lehetőség helyes: a kalcium a változó. A megfelelő kalciumszint számos testfunkció szempontjából fontos.
  2. A b lehetőség helyes: az endokrin rendszer a receptor. Az endokrin rendszer sok mindent szabályoz.
  3. A b. lehetőség helyes: az endokrin rendszer az irányítóközpont. Az endokrin rendszer egyaránt képes érzékelni és modulálni a kalciumszintet. A mellékpajzsmirigyhormon és a kalcitonin az effektor.
  4. A c. lehetőség helyes: a mellékpajzsmirigyhormon és a kalcitonin az effektor; a vesék és a csontok működését módosítják a kalcium-homeosztázis fenntartása érdekében.

A vérben lévő kalcium egyensúlyhiánya betegséghez vagy akár halálhoz is vezethet. A hipokalcémia a vér alacsony kalciumszintjére utal. A hipokalcémia jelei közé tartoznak az izomgörcsök és a szívműködési zavarok. Hiperkalcémia akkor fordul elő, ha a vér kalciumszintje magasabb a normálisnál. A hiperkalcémia szívműködési zavarokat, valamint izomgyengeséget és vesekövet is okozhat.

gyakorlati kérdés

Milyen probléma(k) társul(nak) a kalcium-homeosztázis zavarához?

  1. szívbetegség
  2. csontbetegség
  3. mindkettő
  4. egyik sem
Válasz megjelenítése

A c lehetőség a helyes. A szívet gyakran a nagy rövid távú kalciumváltozások, a csontokat pedig gyakran a kis hosszú távú kalciumváltozások érintik. A kalcium-homeosztázis zavarai az izomműködést is befolyásolhatják, és vesekövek kialakulásához vezethetnek.

Nézze meg ezt a videót a homeosztázisról és a szervrendszerekről szóló újabb megbeszélésért:

Kipróbálja

Tegye hozzá!

Van ötlete a tartalom javítására? Örülnénk a hozzájárulásodnak.

Javítsd ezt az oldaltTudj meg többet

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.