Arquidia Mantina

Artigos

Articles

Biologi för huvudämne II

Varje organsystem utför specifika funktioner för kroppen och varje organsystem studeras vanligen oberoende av varandra. Organsystemen arbetar dock också tillsammans för att hjälpa kroppen att upprätthålla homeostas.

Vattennivåer

Det kardiovaskulära systemet, urinsystemet och lymfsystemet hjälper till exempel kroppen att kontrollera vattenbalansen. De kardiovaskulära och lymfatiska systemen transporterar vätskor genom hela kroppen och hjälper till att känna av både lösta ämnen och vattennivåer och att reglera trycket. Om vattennivån blir för hög producerar urinsystemet mer utspädd urin (urin med högre vattenhalt) för att hjälpa till att eliminera överskottsvattnet. Om vattennivån blir för låg produceras mer koncentrerad urin så att vatten bevaras.

Intern temperatur

På samma sätt arbetar hjärt- och kärlsystemet, integumentärsystemet (huden och tillhörande strukturer), andningsorganen och muskelsystemet tillsammans för att hjälpa kroppen att upprätthålla en stabil intern temperatur. Om kroppstemperaturen stiger vidgas blodkärlen i huden så att mer blod kan flöda nära hudytan. Detta gör att värmen kan avledas genom huden och ut i den omgivande luften. Huden kan också producera svett om kroppen blir för varm; när svetten avdunstar hjälper den till att kyla ner kroppen. Snabb andning kan också hjälpa kroppen att avlägsna överskottsvärme. Tillsammans förklarar dessa reaktioner på ökad kroppstemperatur varför du svettas, flämtar och blir röd i ansiktet när du tränar hårt. (Kraftig andning under träning är också ett sätt för kroppen att få mer syre till musklerna och göra sig av med den extra koldioxid som musklerna producerar.)

Omvänt, om kroppen är för kall drar blodkärlen i huden ihop sig och blodflödet till extremiteterna (armar och ben) blir långsammare. Musklerna drar ihop sig och slappnar av snabbt, vilket genererar värme för att hålla dig varm. Håret på huden reser sig, vilket gör att mer luft, som är en bra isolator, fastnar nära huden. Dessa reaktioner på minskad kroppstemperatur förklarar varför du ryser, får ”gåshud” och har kalla, bleka extremiteter när du fryser.

Fallstudie: Feber

Vad händer då när man har feber? Betyder det att din kropp inte kan upprätthålla sin homeostas, på samma sätt som ditt hus blir för varmt om luftkonditioneringen är trasig?

I extrema fall kan feber vara en medicinsk nödsituation; men feber är ett anpassningsbart fysiologiskt svar från vår kropp på vissa smittämnen. Vissa kemikalier som kallas pyrogener utlöser din hypotalamus att flytta inställningsvärdet till ett högre värde. Detta är mer som att du programmerar termostaten i ditt hus till en högre temperatur för att spara energi en varm dag när du inte kommer att vara hemma under dagen. Dessa pyrogener kan komma från mikroorganismer som infekterar dig, eller så kan de produceras av dina kroppsceller som svar på en infektion av något slag.

Praktikfrågor

  1. När nivån av pyrogener ökar i ditt blod, och börvärdet återställs högre, reagerar kemoreceptorerna som nu stimulerar hypotalamus på ________ som variabel, i stället för termoreceptorerna som reagerar på kroppstemperaturen som variabel.
    1. temperatur
    2. pyrogener
    3. hjärtfrekvens
    4. blodtryck
    Visa svar

    Alternativ b är korrekt. Ökningen av pyrogena kemikalier i blodet stimulerar de receptorer som återställer den övre temperaturgränsen för en febril reaktion. Temperaturen är variabeln under normal reglering av kroppstemperaturen, men inte i det här scenariot. Blodet transporterar den kemikalie som stimulerar den febrila reaktionen, men hjärtfrekvensen kommer inte direkt att stimulera denna receptor. Blodet transporterar den kemikalie som stimulerar den febrila reaktionen, men blodtrycket kommer inte att direkt stimulera denna receptor.

  2. Kontrollcentret är _________.
    1. skelettmuskel
    2. svettkörtlar
    3. blodkärl
    4. hypothalamus
    Visa svar

    Svar d är korrekt. Hypotalamus är kontrollcentrum för både normal kroppstemperaturhomeostas och feberreaktion. Skelettmuskulaturen, svettkörtlarna och blodkärlen är alla effektorer.

  3. På grund av att börvärdet har höjts känner du dig nu kall trots att du har vad som normalt skulle vara en kroppstemperatur inom det hälsosamma intervallet. Detta ger upphov till de ”rysningar” som du känner när du får feber. Som svar kommer hypotalumus att arbeta för att öka kroppstemperaturen. Vilken reaktion kommer att göra detta?
    1. Hypotalamus kommer att stimulera svettkörtlar och vidgande blodkärl som effektorer för att kyla ner kroppen.
    2. Hypotalamus kommer att stimulera skelettmusklerna att skaka och sammandragande blodkärl.
    Visa svar

    Option b är korrekt. Detta skulle öka kroppstemperaturen. Alternativ a skulle sänka kroppstemperaturen.

Och även om bevisen endast är indirekta tros feber öka kroppens immunförsvar. Den ökade temperaturen kan faktiskt försämra replikationen av infekterande bakterier och virus som är anpassade för att överleva bäst vid ditt normala homeostatiska kroppstemperaturintervall. Detta kan ge dina immunceller en chans att förstöra mikroorganismerna innan de snabbt kan föröka sig och sprida sig i kroppen. Det finns också vissa indirekta belägg för att en ökad kroppstemperatur i viss mån ändrar flera metaboliska reaktioner på ett sätt som också gör att immunförsvaret kan fungera mer effektivt.

Praktikfrågor

  1. När det nya högre börvärdet har uppnåtts stimulerar termoreceptorerna _________ som är kontrollcentralen.
    1. skelettmuskel
    2. svettkörtlar
    3. blodkärl
    4. hypothalamus
    Visa svar

    Option d är korrekt. Hypotalamus är kontrollcentrum för både normal kroppstemperaturhomeostas och feberreaktion. Muskler, svettkörtlar och blodkärl är effektorer; de fungerar inte som kontrollcentrum.

  2. Som svar stimuleras svettkörtlarna och blodkärlen (effektorer) till _________.
    1. själva svett för avdunstning och vidga kärlen för ökad värmeförlust från blod nära hudytan.
    2. skaka för att skapa värme och dra ihop kärlen för att bevara värme genom att hålla blodet borta från hudytan.
    Visa svar

    Optionsalternativ a är korrekt. Detta kommer att kyla ner kroppen. Alternativ b skulle värma kroppen.

Unlyckligtvis kommer pyrogennivåerna under vissa infektioner i ”vågor”. Detta justerar din temperaturinställningspunkt upp och ner. När pyrogennivåerna sjunker får du den andra delen av feberupplevelsen: ”svettningar” och rodnad. Så länge pyrogennivåerna fortsätter att öka och minska kommer det att kännas som om du svänger fram och tillbaka.

Praktikfråga

  1. När pyrogennivån har sänkts eftersom infektionen är under kontroll kommer ________ (kontrollcentret) att återställa den högre börvärdet till det normala.
    1. andra merreceptorer
    2. chemoreceptorer
    3. hypothalamus
    Visa svar

    Option c är korrekt. Hypothalamus är fortfarande det kontrollcentrum som reagerar på ett stimulus från någon typ av receptor. Termoreceptorer och kemoreceptorer stimulerar kontrollcentret som svar på en förändring av den variabel de övervakar, i det här fallet kroppstemperaturen.

Din kropp kommer att fortsätta att pendla fram och tillbaka mellan kroppens normala övre och nedre temperaturgränser, men eftersom den nu befinner sig inom ditt ”normala” temperaturintervall kommer du förmodligen inte ens att märka att din kropp fortfarande arbetar och upprätthåller homöostasen för denna variabel.

Praktikfråga

  1. Patienter får ofta feber efter en operation. Vilket av följande skulle inte vara en rimlig orsak till en sådan reaktion?
    1. Vävnadstrauma från operationen har stimulerat kroppens celler att frigöra pyrogener.
    2. Trots försiktighetsåtgärder har vissa bakterier smittat personen under operationen.
    3. Operationen har skadat termoreceptorerna
    4. Postoperativa mediciner har påverkat immunförsvaret och orsakat frisättning av pyrogener.
    Visa svar

    Option c är korrekt. Termoreceptorer finns i hela kroppen, så det är osannolikt att en operation direkt skulle skada alla receptorer. Alla andra alternativ kan vara en orsak till postoperativ feber.

Homeostas av joner

Kroppsfunktioner som reglering av hjärtslag, sammandragning av muskler, aktivering av enzymer och cellulär kommunikation kräver noggrant reglerade kalciumnivåer. Normalt sett får vi mycket kalcium från vår kost. Tunntarmen absorberar kalcium från den smälta maten.

Det endokrina systemet är kontrollcentret för reglering av homeostasen av kalcium i blodet. Bisköldkörteln och sköldkörteln innehåller receptorer som reagerar på kalciumnivåerna i blodet. I detta återkopplingssystem är kalciumnivån i blodet variabeln, eftersom den förändras som svar på miljön. Förändringar i kalciumnivån i blodet har följande effekter:

  • När kalciumnivån i blodet är låg utsöndrar bisköldkörteln bisköldkörtelhormon. Detta hormon får effektororganen (njurarna och benen) att reagera för att öka kalciumnivåerna. Njurarna förhindrar att kalcium utsöndras i urinen. Osteoklaster i benen återupptar benvävnad och frigör kalcium.
  • När kalciumnivåerna i blodet är höga frisätter sköldkörteln kalcitonin. Calcitonin får njurarna att återabsorbera mindre kalcium från filtratet, vilket gör att överflödigt kalcium kan avlägsnas från kroppen i urinen. Calcitonin undertrycker också bildandet av aktivt D-vitamin i njurarna; utan D-vitamin tar tunntarmen inte upp lika mycket kalcium från kosten. Osteoblaster, som stimuleras av kalcitonin, använder kalcium i blodet för att lägga till benvävnad.

Praktikfrågor

Baserat på ovanstående beskrivning av kalciumhomeostasen, försök att besvara dessa frågor:

  1. Vad är variabeln?
  2. Vad är receptorn?
  3. Vad är kontrollcentralen?
  4. Vad är effektorn?
  1. urin
  2. endokrina systemet
  3. parathormon eller kalcitonin
  4. kalciumnivåer
Visa tips

Här är den avslutade återkopplingsslingan:

Visa svar

  1. Option d är korrekt: kalcium är variabeln. Korrekta kalciumnivåer är viktiga för många kroppsfunktioner.
  2. Option b är korrekt: det endokrina systemet är receptorn. Det endokrina systemet reglerar många saker.
  3. Option b är korrekt: Det endokrina systemet är kontrollcentralen. Det endokrina systemet kan både känna av och modulera kalciumnivåerna. Bisköldkörtelhormonet och kalcitonin är effektorer.
  4. Variant c är korrekt: Bisköldkörtelhormonet och kalcitonin är effektorer; de ändrar njurarnas och benens funktion för att upprätthålla kalciumhomeostasen.

Kalciumobalans i blodet kan leda till sjukdom eller till och med till döden. Hypokalcemi avser låga kalciumnivåer i blodet. Tecken på hypokalcemi är bland annat muskelspasmer och hjärtfel. Hyperkalcemi uppstår när kalciumnivåerna i blodet är högre än normalt. Hyperkalcemi kan också orsaka hjärtfel samt muskelsvaghet och njursten.

Praktikfråga

Vilka problem är förknippade med störningar i kalciumhomeostasen?

  1. Härtsjukdom
  2. Bensjukdom
  3. Både
  4. Ingendera
Visa svar

Option c är korrekt. Hjärtat påverkas ofta av stora kortsiktiga kalciumförändringar och benen påverkas ofta av små långsiktiga kalciumförändringar. Dysfunktion i kalciumhomeostasen kan också påverka muskelfunktionen och kan leda till bildning av njursten.

Se den här videon för en annan diskussion om homeostas och organsystem:

Try It

Contribute!

Har du en idé för att förbättra detta innehåll? Vi vill gärna ha dina synpunkter.

Förbättra den här sidanLär dig mer

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.