Что такое биологический гомеостаз?

Гомеостаз обычно используется как слово для описания любой системы, которая находится в стабильном состоянии, самокорректирующейся и поддерживающей. Это может быть применено к закрытой системе, такой как роботизированный марсоход с ядерным двигателем для исследования космоса. Чаще всего он применяется к открытым системам, которые имеют входные и выходные каналы для взаимодействия со своей средой или с другими системами. Однако очень сложные системы редко бывают совершенными, поэтому этот термин описывает идеальное, гипотетическое состояние. Одним из наиболее сложных процессов является жизнь, и биологический гомеостаз изучен наиболее строго.

Термин был впервые придуман в 1920-х годах как концепция функционирования человека. Учитывая, что люди выживают в самых разных условиях, в разных условиях и при разных диетах, предполагается, что человеческий организм обладает внутренними адаптивными механизмами. Несмотря на множество различий во внешнем воздействии или стимуле и соответствующих реакциях организма, они верят в систематическое внутреннее состояние, которое по существу одинаково для всех людей. Биологический гомеостаз может быть применен ко всему организму, а также к его взаимозависимым подсистемам.

Одним из наиболее часто используемых примеров для объяснения биологического гомеостаза является регулирование внутренней температуры. Для человека идеальная температура составляет точно 98,6 ° по Фаренгейту (37 ° по Цельсию). Будь то лихорадка от летнего солнца или от болезни, если температура тела поднимается выше нормы, она начинает потеть. Испарение воды в поте охлаждает организм. Если внутренняя температура падает ниже этой тонкой линии, тело начинает дрожать, потому что одним из побочных продуктов сокращения мышц является тепло.

Другие организмы могут регулировать свою температуру по-разному. Например, хладнокровным рептилиям может потребоваться поглощать лучистое тепло солнца или теплых камней, чтобы поднять температуру тела до уровня, необходимого для физической активности. Кенгуру из засушливой австралийской пустыни охлаждают свои тела, облизывая свои лапы. Во всех случаях цель одна и та же - поддерживать критическое внутреннее равновесие.

Другим примером биологического гомеостаза является необходимость поддержания надлежащего уровня pH или уровня кислотности. Желудок, например, очень кислый. PH человеческой крови, с другой стороны, имеет узкий диапазон допуска, который немного более щелочной, чем нейтральный показатель чистой воды. Каждый имеет решающее значение для здоровой функции.

Механизмы, с помощью которых организм достигает правильного баланса, в принципе типичны для гомеостатических систем. Во-первых, какой-то рецептор должен определять текущее состояние системы и передавать эту информацию в центр управления определенного типа. У людей это могут быть нервы, передающие электрические сигналы в мозг. С установленным знанием оптимального состояния системы, центр управления впоследствии посылает команду эффектору, активация которого приводит к корректировке состояния системы. Человеческий мозг может посылать сигналы определенному органу, который выделяет гормоны, которые химически восстанавливают баланс.

Биологический гомеостаз - это регуляция внутренней среды организма, так как внешние силы или среда постоянно изменяются. Фундаментальным, типичным процессом является соответственно постоянная петля обратной связи Независимо от того, является ли обратная связь положительной или отрицательной, связь между рецептором, центром управления и эффектором является циклической. С постоянными корректировками плюс в сочетании с негативными корректировками, результатом является нулевое состояние, эквивалентное здоровой функции. Широкая теория болезней определяет их как дисбаланс или нарушение этой регулятивной обратной связи.