Arquidia Mantina

Artigos

Articles

Biologie pentru specializări II

Care sistem de organe îndeplinește funcții specifice pentru organism, iar fiecare sistem de organe este de obicei studiat independent. Cu toate acestea, sistemele de organe lucrează, de asemenea, împreună pentru a ajuta organismul să mențină homeostazia.

Nivelurile de apă

De exemplu, sistemele cardiovascular, urinar și limfatic, toate ajută organismul să controleze echilibrul apei. Sistemele cardiovascular și limfatic transportă fluidele în tot corpul și ajută la detectarea atât a nivelurilor de solut și de apă, cât și la reglarea presiunii. Dacă nivelul apei devine prea ridicat, sistemul urinar produce urină mai diluată (urină cu un conținut mai mare de apă) pentru a ajuta la eliminarea excesului de apă. Dacă nivelul apei devine prea scăzut, se produce urină mai concentrată, astfel încât apa este conservată.

Temperatura internă

În mod similar, sistemele cardiovascular, tegumentar (pielea și structurile asociate), respirator și muscular lucrează împreună pentru a ajuta organismul să mențină o temperatură internă stabilă. Dacă temperatura corpului crește, vasele de sânge din piele se dilată, permițând să circule mai mult sânge în apropierea suprafeței pielii. Acest lucru permite căldurii să se disipeze prin piele și în aerul din jur. De asemenea, pielea poate produce transpirație dacă organismul se încălzește prea tare; atunci când transpirația se evaporă, ajută la răcirea corpului. Respirația rapidă poate ajuta, de asemenea, organismul să elimine excesul de căldură. Împreună, aceste răspunsuri la creșterea temperaturii corpului explică de ce transpiri, gâfâi și te înroșești la față atunci când faci exerciții fizice intense. (Respirația intensă în timpul exercițiilor fizice este, de asemenea, una dintre modalitățile prin care corpul aduce mai mult oxigen la mușchi și scapă de dioxidul de carbon suplimentar produs de mușchi.)

În sens invers, dacă corpul este prea rece, vasele de sânge din piele se contractă, iar fluxul sanguin către extremități (brațe și picioare) încetinește. Mușchii se contractă și se relaxează rapid, ceea ce generează căldură pentru a vă menține cald. Părul de pe piele se ridică, reținând mai mult aer, care este un bun izolator, lângă piele. Aceste răspunsuri la scăderea temperaturii corpului explică de ce tremurați, vi se face „pielea de găină” și aveți extremitățile reci și palide atunci când vă este frig.

Studiu de caz: Febra

Ce se întâmplă atunci când aveți febră? Înseamnă că organismul dumneavoastră este incapabil să își mențină homeostazia, în același mod în care casa dumneavoastră se va încălzi prea tare dacă aparatul de aer condiționat este stricat?

În cazuri extreme, febra poate fi o urgență medicală; dar febra este un răspuns fiziologic adaptativ al organismului nostru la anumiți agenți infecțioși. Anumite substanțe chimice numite pirogeni vă vor declanșa hipotalamusul pentru a muta punctul de reglaj la o valoare mai mare. Acest lucru este mai degrabă ca și cum ați programa termostatul din casă la o temperatură mai ridicată pentru a economisi energie într-o zi călduroasă, atunci când nu veți fi acasă în timpul zilei. Acești pirogeni pot proveni de la microorganismele care vă infectează sau pot fi produși de celulele corpului dumneavoastră ca răspuns la o infecție de vreun fel.

Practice Questions

  1. Cum nivelul de pirogeni crește în sângele dumneavoastră, iar punctul de setare se resetează la o valoare mai mare, chemoreceptorii care stimulează acum hipotalamusul răspund la ________ ca variabilă, mai degrabă decât termoreceptorii care răspund la temperatura corpului ca variabilă.
    1. temperatura
    2. pirogeni
    3. frecvența cardiacă
    4. presiunea sanguină
    Afișați răspunsul

    Opțiunea b este corectă. Creșterea cantității de substanțe chimice pirogene din sânge stimulează receptorii care resetează limita superioară de temperatură pentru un răspuns febril. Temperatura este variabila în timpul reglării normale a temperaturii corpului, dar nu și în acest scenariu. Sângele transportă substanța chimică care stimulează răspunsul febril, dar ritmul cardiac nu va stimula direct acest receptor. Sângele transportă substanța chimică care stimulează răspunsul febril, dar tensiunea arterială nu va stimula direct acest receptor.

  2. Centrul de control este _________.
    1. mușchiul scheletic
    2. glandele sudoripare
    3. vasele sanguine
    4. hipotalamusul
    Afișați răspunsul

    Răspunsul d este corect. Hipotalamusul este centrul de control atât pentru homeostazia temperaturii normale a corpului, cât și pentru răspunsul febril. Mușchiul scheletic, glandele sudoripare și vasele de sânge sunt toate efectoare.

  3. Pentru că punctul de setare a fost mărit, acum simțiți frig, chiar dacă aveți ceea ce în mod normal ar trebui să fie o temperatură corporală în intervalul sănătos. Acest lucru produce „frisoanele” pe care le simțiți atunci când aveți febră. Ca răspuns, hipotalamusul va acționa pentru a crește temperatura corpului. Care răspuns va face acest lucru?
    1. Ipotalamusul va stimula glandele sudoripare și dilatarea vaselor de sânge ca efectori pentru a răcori corpul.
    2. Ipotalamusul va stimula mușchii scheletici să tremure și să constrângă vasele de sânge.
    Afișați răspunsul

    Opțiunea b este corectă. Aceasta ar crește temperatura corpului. Opțiunea a ar scădea temperatura corpului.

Deși dovezile sunt doar indirecte, se crede că febra sporește răspunsul imunitar al organismului. Temperatura crescută poate, de fapt, să afecteze replicarea bacteriilor și a virusurilor infectante care sunt adaptate să supraviețuiască cel mai bine în intervalul homeostatic normal de temperatură corporală. Acest lucru poate oferi celulelor dumneavoastră imunitare o șansă de a distruge microorganismele înainte ca acestea să se poată multiplica rapid și să se răspândească în organism. Există, de asemenea, unele dovezi indirecte că temperatura corporală crescută modifică ușor mai multe reacții metabolice în moduri care permit, de asemenea, sistemului imunitar să funcționeze mai eficient.

Întrebări practice

  1. După ce noul punct de setare mai ridicat este atins, termoreceptorii stimulează _________ ca centru de control.
    1. mușchii scheletici
    2. glandele sudoripare
    3. vasele sanguine
    4. hipotalamusul
    Afișați răspunsul

    Opțiunea d este corectă. Hipotalamusul este centrul de control atât pentru homeostazia temperaturii corporale normale, cât și pentru răspunsul febril. Mușchii, glandele sudoripare și vasele de sânge sunt efectoare; ele nu servesc drept centru de control.

  2. În răspuns, glandele sudoripare și vasele de sânge (efectoare) sunt stimulate să _________.
    1. secretizează sudoarea pentru evaporare și dilată vasele pentru creșterea pierderii de căldură din sângele de la suprafața pielii.
    2. se agită pentru a crea căldură și contractă vasele pentru a conserva căldura prin menținerea sângelui departe de suprafața pielii.
    Afișați răspunsul

    Opțiunea a este corectă. Acest lucru va răci corpul. Opțiunea b ar încălzi corpul.

Din păcate, în timpul unor infecții, nivelurile de pirogeni vin în „valuri”. Acest lucru ajustează punctul de setare a temperaturii în sus și în jos. Când nivelul de pirogen scade, aveți parte de cealaltă parte a experienței febrei: „transpirațiile” și senzația de înroșire. Atâta timp cât nivelurile de pirogeni continuă să crească și să scadă, vă veți simți ca și cum ați oscila înainte și înapoi.

Întrebare practică

  1. După ce nivelul de pirogeni este redus, deoarece infecția este sub control, ________ (centrul de control) va reseta punctul de setare mai ridicat la normal.
    1. Maioriceptori
    2. chemoreceptori
    3. hipotalamus
    Afișați răspunsul

    Opțiunea c este corectă. Hipotalamusul este încă centrul de control care răspunde la un stimul de la un anumit tip de receptor. Termoreceptorii și chemoreceptorii stimulează centrul de control ca răspuns la o modificare a variabilei pe care o monitorizează, în acest caz temperatura corpului.

Corpul dumneavoastră va continua să oscileze înainte și înapoi între limitele normale ale temperaturii superioare și inferioare ale corpului, dar pentru că acum se află în intervalul „normal” de temperatură, probabil că nici nu veți observa că organismul dumneavoastră este încă la lucru, menținând homoeostazia acestei variabile.

Întrebare practică

  1. Pacienții fac adesea febră după o operație. Care dintre următoarele nu ar fi o cauză rezonabilă a unui astfel de răspuns?
    1. Traumatismul țesuturilor în urma operației a stimulat celulele corpului să elibereze pirogeni.
    2. În ciuda precauțiilor, unele bacterii au infectat persoana în timpul operației.
    3. Operația a afectat termoreceptorii
    4. Medicamentele postoperatorii au avut un impact asupra sistemului imunitar, determinând eliberarea de pirogeni.
    Arată răspunsul

    Opțiunea c este corectă. Termoreceptorii sunt localizați în tot corpul, deci este puțin probabil ca o operație să afecteze direct toți receptorii. Toate celelalte opțiuni ar putea fi o cauză a febrei postoperatorii.

Homeostazia ionilor

Funcțiile organismului, cum ar fi reglarea bătăilor inimii, contracția mușchilor, activarea enzimelor și comunicarea celulară, necesită niveluri de calciu strâns reglementate. În mod normal, obținem o cantitate mare de calciu din dieta noastră. Intestinul subțire absoarbe calciul din alimentele digerate.

Sistemul endocrin este centrul de control pentru reglarea homeostaziei calciului din sânge. Glandele paratiroidă și tiroidă conțin receptori care răspund la nivelurile de calciu din sânge. În acest sistem de feedback, nivelul de calciu din sânge este variabila, deoarece se modifică ca răspuns la mediu. Modificările nivelului de calciu din sânge au următoarele efecte:

  • Când calciul din sânge este scăzut, glanda paratiroidă secretă hormon paratiroidian. Acest hormon determină organele efectoare (rinichii și oasele) să răspundă pentru a crește nivelul de calciu. Rinichii împiedică excreția calciului în urină. Osteoclastele din oase reabsorb țesutul osos și eliberează calciu.
  • Când nivelul calciului din sânge este ridicat, glanda tiroidă eliberează calcitonină. Calcitonina determină rinichii să reabsoarbă mai puțin calciu din filtrat, permițând ca excesul de calciu să fie eliminat din organism prin urină. Calcitonina suprimă, de asemenea, formarea de vitamina D activă în rinichi; fără vitamina D, intestinul subțire nu absoarbe la fel de mult calciu alimentar. Osteoblastele, stimulate de calcitonină, folosesc calciul din sânge pentru a se adăuga la țesutul osos.

Întrebări practice

Pe baza descrierii de mai sus a homeostaziei calciului, încercați să răspundeți la aceste întrebări:

  1. Ce este variabila?
  2. Ce este receptorul?
  3. Ce este centrul de control?
  4. Ce este efectorul?
  1. urina
  2. sistemul endocrin
  3. hormonul paratiroidian sau calcitonina
  4. nivelul de calciu
Arată indiciul

Iată bucla de reacție completată:

Afișați răspunsurile

  1. Opțiunea d este corectă: calciul este variabila. Nivelurile adecvate de calciu sunt importante pentru multe funcții ale organismului.
  2. Opțiunea b este corectă: sistemul endocrin este receptorul. Sistemul endocrin reglează multe lucruri.
  3. Opțiunea b este corectă: Sistemul endocrin este centrul de control. Sistemul endocrin poate atât să detecteze, cât și să moduleze nivelul de calciu. Hormonul paratiroidian și calcitonina este efectorul.
  4. Opțiunea c este corectă: hormonul paratiroidian și calcitonina sunt efectorii; ele modifică funcția rinichilor și a oaselor pentru a menține homeostazia calciului.

Dezechilibrul de calciu în sânge poate duce la îmbolnăviri sau chiar la deces. Hipocalcemia se referă la un nivel scăzut de calciu în sânge. Semnele de hipocalcemie includ spasme musculare și disfuncții cardiace. Hipercalcemia apare atunci când nivelurile de calciu din sânge sunt mai mari decât cele normale. Hipercalcemia poate provoca, de asemenea, disfuncții cardiace, precum și slăbiciune musculară și pietre la rinichi.

Întrebare de practică

Ce problemă(e) este/sunt asociată(e) cu disfuncția homeostaziei calciului?

  1. boala de inimă
  2. boala de oase
  3. ambele
  4. niciuna
Afișați răspunsul

Opțiunea c este corectă. Inima este adesea afectată de modificări mari de calciu pe termen scurt, iar oasele sunt adesea afectate de modificări mici de calciu pe termen lung. Disfuncția homeostaziei calciului poate afecta, de asemenea, funcția musculară și poate duce la formarea de pietre la rinichi.

Vizionați acest videoclip pentru o altă discuție despre homeostază și sistemele de organe:

Încercați

Contribuie!

Ai avut o idee pentru îmbunătățirea acestui conținut? Ne-ar plăcea să ne dați contribuția dumneavoastră.

Îmbunătățiți această paginăÎnvățați mai mult

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.