Швидкість метаболізму та терморегуляція Безмежна анатомія та фізіологія

Гомеостатичні процеси забезпечують постійне внутрішнє середовище за допомогою різних механізмів, що працюють у поєднанні для підтримки заданих значень.

Мета навчання

Наведіть приклад і опишіть гомеостатичний процес.

Ключові винос

Ключові моменти

Гомеостаз - це спроба організму підтримувати постійне та збалансоване внутрішнє середовище, що вимагає постійного моніторингу та коригування у міру зміни умов.
Гомеостатична регуляція контролюється та регулюється рецептором, командним центром та ефектором.
Рецептор отримує інформацію на основі внутрішнього середовища; командний центр, приймає та обробляє інформацію; а ефектор реагує на командний центр, протидіючи або посилюючи стимул.

Ключові терміни

гомеостаз: здатність системи або живого організму регулювати своє внутрішнє середовище для підтримки стабільної рівноваги
ефектор: будь-який м’яз, орган тощо, який може реагувати на подразник з боку нерва

Гомеостатичний процес

Людський організм складається з трильйонів клітин, що працюють разом для підтримки всього організму. Хоча клітини можуть виконувати дуже різні функції, клітини досить схожі за своїми метаболічними потребами. Підтримання постійного внутрішнього середовища з усім, що потрібно клітинам для виживання (кисень, глюкоза, іони мінеральних речовин, видалення відходів тощо), необхідне для добробуту окремих клітин та добробуту всього організму. Різноманітні процеси, за допомогою яких організм регулює своє внутрішнє середовище, в сукупності називаються гомеостазом.

Гомеостаз

Гомеостаз у загальному розумінні відноситься до стабільності, рівноваги або рівноваги. Фізіологічно - це спроба організму підтримувати постійне та збалансоване внутрішнє середовище, що вимагає постійного моніторингу та коригування у міру зміни умов. Налаштування фізіологічних систем в організмі називається гомеостатичною регуляцією, яка включає три частини або механізми: (1) рецептор, (2) центр управління та (3) ефектор.

Рецептор отримує інформацію про те, що щось у навколишньому середовищі змінюється. Центр управління або інтеграційний центр приймає та обробляє інформацію від рецептора. Ефектор реагує на команди центру управління або протидією, або посиленням стимулу. Цей постійний процес постійно працює для відновлення та підтримання гомеостазу. Наприклад, під час регулювання температури тіла рецептори температури в шкірі передають інформацію мозку (центр управління), який сигналізує про ефектори: судини та потові залози шкіри. Оскільки внутрішнє та зовнішнє середовище тіла постійно змінюються, регулювання потрібно проводити постійно, щоб залишатися на рівні або поблизу певного значення: заданої точки.

Призначення гомеостазу

Кінцевою метою гомеостазу є підтримка рівноваги навколо заданої точки. Хоча є нормальні коливання від заданої точки, системи організму, як правило, намагаються повернутися до неї. Зміна внутрішнього або зовнішнього середовища (подразник) виявляється рецептором; відповідь системи полягає у регулюванні параметра відхилення до заданого значення. Наприклад, якщо тіло стає занадто теплим, проводяться регулювання, щоб охолодити тварину. Якщо глюкоза в крові підвищується після їжі, вносяться корективи для зниження рівня глюкози в крові шляхом переміщення поживної речовини в тканини командного центру, які її потребують, або для зберігання для подальшого використання.

Гомеостаз глюкози в крові: Приклад того, як гомеостаз досягається шляхом контролю рівня цукру в крові після їжі.

Гомеостаз: терморегуляція

Тварини використовують різні режими процесів терморегуляції для підтримки гомеостатичної внутрішньої температури тіла.

Мета навчання

Окресліть різні типи процесів, що використовуються тваринами для забезпечення терморегуляції.

Ключові винос

Ключові моменти

У відповідь на різну температуру тіла такі процеси, як вироблення ферментів, можуть бути модифіковані, щоб адаптуватися до змін температури.
Ендотерми регулюють власну внутрішню температуру тіла, незалежно від коливань зовнішніх температур, тоді як ектотерми покладаються на зовнішнє середовище для регулювання внутрішньої температури тіла.
Гомеотерми підтримують температуру тіла у вузьких межах, тоді як пойкілотерми можуть переносити значні коливання внутрішньої температури тіла, як правило, через зміни навколишнього середовища.
Тепло може обмінюватися між навколишнім середовищем та тваринами за допомогою процесів випромінювання, випаровування, конвекції або провідності.

Ключові терміни

ектотерма: Тварина, яка покладається на зовнішнє середовище для регулювання внутрішньої температури тіла.
ендотерма: Тварина, яка регулює власну внутрішню температуру тіла за допомогою обмінних процесів.
гомеотерма: Тварина, яка підтримує постійну внутрішню температуру тіла, як правило, у вузькому діапазоні температур.
пойкилотерм: Тварина, яка варіює внутрішню температуру тіла в широкому діапазоні температур, як правило, в результаті змін температури навколишнього середовища.

Терморегуляція для підтримки гомеостазу

Внутрішня терморегуляція сприяє здатності тварини підтримувати гомеостаз в межах певного діапазону температур. У міру підвищення внутрішньої температури тіла впливають на фізіологічні процеси, такі як активність ферментів. Хоча активність ферментів спочатку зростає із підвищенням температури, ферменти починають денатурувати і втрачають свою функцію при більш високих температурах (близько 40-50 С для ссавців). Оскільки внутрішня температура тіла знижується нижче норми, виникає переохолодження та впливає на інші фізіологічні процеси. Існують різні механізми терморегуляції, за допомогою яких тварини регулюють внутрішню температуру тіла.