สภาวะสมดุลทางชีวภาพคืออะไร?

Homeostasis มักใช้เป็นคำเพื่ออธิบายระบบใด ๆ ที่อยู่ในสถานะที่มั่นคงแก้ไขด้วยตนเองและยั่งยืน มันสามารถนำไปใช้กับระบบปิดเช่น rover หุ่นยนต์ที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์สำหรับการสำรวจอวกาศ บ่อยครั้งที่มันถูกนำไปใช้กับระบบเปิดที่มีอินพุตและเอาต์พุตช่องสัญญาณสำหรับการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมหรือระบบอื่น ๆ อย่างไรก็ตามระบบที่ซับซ้อนมากไม่ค่อยสมบูรณ์แบบดังนั้นคำนี้จึงอธิบายถึงอุดมคติของรัฐสมมุติฐาน ในกระบวนการที่ซับซ้อนที่สุดคือชีวิตและสภาวะสมดุลทางชีวภาพได้รับการศึกษาอย่างเข้มงวดที่สุด

คำนี้ประกาศเกียรติคุณเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1920 ในฐานะแนวคิดการทำงานของมนุษย์ เนื่องจากผู้คนอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันและด้วยอาหารที่หลากหลายข้อสันนิษฐานก็คือร่างกายมนุษย์มีกลไกการปรับตัวโดยธรรมชาติ แม้จะมีความแตกต่างมากมายในการป้อนข้อมูลหรือการกระตุ้นภายนอกและปฏิกิริยาที่แตกต่างกันของร่างกายพวกเขาเชื่อว่าสถานะภายในของระบบซึ่งเป็นหลักเดียวกันในมนุษย์ทุกคน สภาวะสมดุลทางชีวภาพสามารถนำไปใช้กับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเช่นเดียวกับระบบย่อยแบบพึ่งพาซึ่งกันและกัน

หนึ่งในตัวอย่างที่ใช้กันมากที่สุดเพื่ออธิบายสภาวะสมดุลทางชีวภาพคือการควบคุมอุณหภูมิภายใน สำหรับมนุษย์อุณหภูมิในอุดมคติคืออย่างแม่นยำ 98.6 °ฟาเรนไฮต์ (37 °เซลเซียส) ไม่ว่าไข้จะมาจากดวงอาทิตย์ฤดูร้อนหรือจากการเจ็บป่วยหากอุณหภูมิของร่างกายสูงกว่าปกติก็จะเริ่มเหงื่อออก การระเหยของน้ำในเหงื่อทำให้ร่างกายเย็นลง หากอุณหภูมิภายในลดลงต่ำกว่าเส้นนี้ร่างกายจะเริ่มสั่นเพราะหนึ่งในผลพลอยได้จากการหดตัวของกล้ามเนื้อคือความร้อน

สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อาจควบคุมอุณหภูมิของพวกเขาแตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่นสัตว์เลื้อยคลานเลือดเย็นอาจจำเป็นต้องดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์หรือหินที่อบอุ่นเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของร่างกายให้อยู่ในระดับที่จำเป็นสำหรับการออกกำลังกาย จิงโจ้แห่งทะเลทรายออสเตรเลียที่แห้งแล้งทำให้ร่างกายเย็นลงด้วยการเลียอุ้งเท้า ในทุกกรณีวัตถุประสงค์จะเหมือนกัน - เพื่อรักษาสมดุลภายในที่สำคัญ

ตัวอย่างของสภาวะสมดุลทางชีวภาพก็คือความจำเป็นในการรักษาค่า pH ที่เหมาะสมหรือระดับความเป็นกรด ตัวอย่างเช่นกระเพาะอาหารมีสภาพเป็นกรดสูง ในทางกลับกันค่าความเป็นกรด - ด่างของเลือดมนุษย์นั้นมีค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบซึ่งเป็นด่างมากกว่าน้ำบริสุทธิ์เล็กน้อย แต่ละอย่างมีความสำคัญต่อการมีสุขภาพที่ดี

กลไกที่ร่างกายได้รับความสมดุลที่ถูกต้องคือหลักการโดยทั่วไปของระบบ homeostatic ขั้นแรกตัวรับสัญญาณบางชนิดจะต้องตรวจสอบสภาพปัจจุบันของระบบและส่งต่อข้อมูลนี้ไปยังศูนย์ควบคุมบางประเภท ในมนุษย์นี่อาจเป็นประสาทที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังสมอง ด้วยการตั้งค่าความรู้เกี่ยวกับสถานะที่เหมาะสมของระบบศูนย์ควบคุมจะส่งคำสั่งไปยังเอฟเฟกต์ที่มีผลการเปิดใช้งานเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพของระบบ สมองมนุษย์อาจส่งสัญญาณไปยังอวัยวะเฉพาะที่ปล่อยฮอร์โมนที่คืนสมดุลทางเคมี

สภาวะสมดุลทางชีวภาพเป็นกฎเกณฑ์ของสภาพแวดล้อมภายในของสิ่งมีชีวิตเนื่องจากแรงภายนอกหรือสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา กระบวนการพื้นฐานที่เป็นแบบทั่วไปคือลูปการตอบกลับที่คงที่ ไม่ว่าจะเป็นผลตอบรับเป็นบวกหรือลบการเชื่อมโยงระหว่างตัวรับศูนย์ควบคุมและเอฟเฟกต์เป็นวัฏจักร ด้วยการปรับปรุงแบบต่อเนื่องพร้อมกับการปรับค่าลบผลลัพธ์จะเท่ากับศูนย์เทียบเท่ากับฟังก์ชันเพื่อสุขภาพ ทฤษฎีที่กว้างขวางของโรคกำหนดพวกเขาเป็นความไม่สมดุลหรือความผิดปกติของการตอบรับกฎระเบียบนี้