Homeostazia

Din Academic Kids

Homeostazia sau homoeostazia este proprietatea unui sistem deschis, în special a organismelor vii, de a-și regla mediul intern astfel încât să mențină o stare stabilă, prin intermediul unor multiple ajustări dinamice de echilibru controlate de mecanisme de reglare interrelaționate.

Termenul a fost inventat în 1932 de Walter Cannon din două cuvinte grecești (a rămâne la fel).

Cuprins

Prezentare generală

Termenul este cel mai adesea folosit în sensul de homeostazie biologică. homeo- similar sau același. stază- staționare sau oprire. organisme pluricelulare au nevoie de un mediu intern homeostatic, pentru a trăi; mulți ecologiști consideră că acest principiu se aplică și mediului extern. multe sisteme ecologice, biologice și sociale sunt homeostatice. Ele se opun schimbării pentru a menține echilibrul. Dacă sistemul nu reușește să își restabilească echilibrul, în cele din urmă poate duce la oprirea funcționării sistemului.

Sistemele complexe, cum ar fi corpul uman, trebuie să aibă homeostazie pentru a-și menține stabilitatea și pentru a supraviețui. Aceste sisteme nu trebuie doar să reziste pentru a supraviețui; ele trebuie să se adapteze și să evolueze la modificările mediului.

Proprietățile homeostaziei

Sistemele homeostatice prezintă mai multe proprietăți:

• Sunt ultrastabile;
• Întreaga lor organizare, internă, structurală și funcțională, contribuie la menținerea echilibrului
• Sunt imprevizibile (efectul rezultat al unei acțiuni precise are adesea efectul opus celui așteptat).

Principalele exemple de homeostazie la mamifere sunt următoarele:

• Reglarea cantităților de apă și minerale din organism. Aceasta este cunoscută sub numele de osmoreglare. Acest lucru se întâmplă în rinichi.
• Eliminarea deșeurilor metabolice. Acest lucru este cunoscut sub numele de excreție. Acest lucru este realizat de organele excretoare, cum ar fi rinichii și plămânii.
• Reglarea temperaturii corpului. Acest lucru este realizat în principal de piele.
• Reglarea nivelului de glucoză din sânge. Acest lucru este realizat în principal de ficat și de insulina secretată de pancreas.

Mecanismele homeostaziei: feedback

Articolul principal: Feedback

Când are loc o schimbare de variabilă, există două tipuri principale de feedback la care sistemul reacționează:

• Feedbackul negativ este o reacție în care sistemul răspunde astfel încât să inverseze direcția schimbării. Deoarece acest lucru tinde să mențină lucrurile constante, permite menținerea homeostaziei. De exemplu, atunci când concentrația de dioxid de carbon din corpul uman crește, plămânii primesc semnalul de a-și crește activitatea și de a expulza mai mult dioxid de carbon.
• În cazul retroacțiunii pozitive, răspunsul este de a amplifica modificarea variabilei. Acest lucru are un efect de de-stabilizare, deci nu duce la homeostazie. Reacția pozitivă este mai puțin frecventă în sistemele naturale decât reacția negativă, dar are aplicațiile sale. De exemplu, în nervi, un potențial electric de prag declanșează generarea unui potențial de acțiune mult mai mare. (A se vedea și puncte de pârghie.)

Homeostazia ecologică

În ipoteza Gaia, James Lovelock a afirmat că întreaga masă de materie vie de pe Pământ (sau de pe orice planetă cu viață) funcționează ca un vast organism care își modifică în mod activ planeta pentru a produce mediul care se potrivește nevoilor sale. Din acest punct de vedere, întreaga planetă menține homeostazia. Dacă acest tip de sistem este prezent pe Pământ este încă deschis la dezbatere. Cu toate acestea, unele mecanisme homeostatice relativ simple sunt în general acceptate. De exemplu, atunci când nivelul de dioxid de carbon din atmosferă crește, plantele sunt capabile să crească mai bine și astfel elimină mai mult dioxid de carbon din atmosferă. Atunci când lumina solară este abundentă și temperatura atmosferică urcă, fitoplanctonul din apele de suprafață ale oceanului prosperă și produce mai multă sulfură de dimetil, DMS. Moleculele de DMS acționează ca nuclee de condensare a norilor care produc mai mulți nori și astfel cresc albedo-ul atmosferic și scad temperatura atmosferei.

Homeostazia biologică

Homeostazia este una dintre caracteristicile fundamentale ale ființelor vii. Ea constă în menținerea mediului intern în limite tolerabile.

Mediul intern al corpului unui organism viu prezintă fluidele corporale la animalele pluricelulare. Fluidele corporale includ plasma sanguină, lichidul tisular și lichidul intracelular. Menținerea unei stări de echilibru în aceste fluide este esențială pentru ființele vii, deoarece lipsa acesteia dăunează materialului genetic.

În ceea ce privește orice parametru, un organism poate fi un conformist sau un regulator. Regulatorii încearcă să mențină parametrul la un nivel constant, indiferent de ceea ce se întâmplă în mediul său. Cei care se conformează permit mediului să determine parametrul. De exemplu, animalele endoterme mențin o temperatură corporală constantă, în timp ce animalele ectoterme prezintă variații mari ale temperaturii corporale.

Aceasta nu înseamnă că cei care se conformează nu pot avea adaptări comportamentale care să le permită să exercite un anumit control asupra parametrului în cauză. De exemplu, reptilele se așează adesea dimineața pe stânci încălzite de soare pentru a-și crește temperatura corpului.

Un avantaj al reglării homeostatice este că permite organismului să funcționeze mai eficient. De exemplu, ectotermele tind să devină leneșe la temperaturi scăzute, în timp ce endotermele sunt la fel de active ca întotdeauna. Pe de altă parte, reglarea necesită energie. Unul dintre motivele pentru care șerpii sunt capabili să mănânce doar o dată pe săptămână este faptul că folosesc mult mai puțină energie pentru menținerea homeostaziei.

Homeostazia în corpul uman

Toate tipurile de factori afectează adecvarea fluidelor corpului uman pentru a susține viața; aceștia includ proprietăți precum temperatura, salinitatea și aciditatea, precum și concentrațiile de nutrienți, cum ar fi glucoza, diverși ioni, oxigenul și deșeurile, cum ar fi dioxidul de carbon și ureea. Deoarece aceste proprietăți afectează reacțiile chimice care mențin corpurile în viață, există mecanisme fiziologice încorporate pentru a le menține la niveluri dezirabile.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că homeostazia nu este motivul pentru aceste ajustări inconștiente continue. Homeostazia ar trebui gândită ca o caracterizare generală a multor procese normale în concert, nu ca o cauză proximă a acestora în sine. Mai mult decât atât, există numeroase fenomene biologice care nu se conformează acestui model, cum ar fi anabolismul.

Alte domenii

Termenul a ajuns să fie folosit și în alte domenii.

Un actuar se poate referi la „homeostazia riscului”, în care (de exemplu) persoanele care au frâne antiblocare nu au un record de siguranță mai bun decât cele care nu au frâne antiblocare, deoarece acestea compensează inconștient vehiculul mai sigur prin obiceiuri de conducere mai puțin sigure.

Sociologii și psihologii se pot referi la „homeostazia stresului”, tendința unei populații sau a unui individ de a se menține la un anumit nivel de stres, generând adesea stresuri artificiale dacă nivelul „natural” de stres nu este suficient.

Exemple

• Reglarea termică:
  • Mușchii scheletici pot tremura pentru a produce căldură dacă temperatura corpului este prea scăzută.
  • Termogeneza fără tremurături implică descompunerea grăsimilor pentru a produce căldură.
  • Transpirația răcește corpul cu ajutorul evaporării.
• Reglarea chimică
  • Pancreasul produce insulină și glucagon pentru a controla concentrația de zahăr din sânge.
  • Plămânii preiau oxigenul și elimină dioxidul de carbon.
  • Rinichii elimină ureea și reglează concentrațiile de apă și o mare varietate de ioni.

Majoritatea acestor organe sunt controlate de hormoni secretați de glanda pituitară, care, la rândul ei, este dirijată de hipotalamus.

Vezi și

• Aclimatizare
• Ritm biologic
• Metabolism
• Apoptoză
• Îmbătrânire
• Echilibru
• Autoorganizare
• Cibernetică

bg:Хомеостазаda:Homøostasede:Selbstregulationes:Homeostasisfr:Homéostasieja:恒常性nl:Homeostasepl:Homeostazasv:Homeostasvi:Cânn bằng ná”™i môru:Гомеостазис