HOMEOSTASIS: MGA HALIMBAWA, MEKANISMO, FUNCTION - BIOLOGY - 2026

Ang homeostasis ay tinukoy bilang ang hanay ng mga phenomena ng autoregulation na humahantong sa pagpapanatili ng "record" sa komposisyon ng kemikal at physicochemical katangian ng panloob na kapaligiran ng isang organismo.

Ang salitang homeostasis ay nagmula sa Griyego na "oμoιo", na binabasa "homos" at nangangahulugang "magkakatulad" o "magkakatulad" at mula sa suffix na "στασισ", na binasa "stasis", na nangangahulugang "naayos", "permanent" o "matatag."

Erythrocyte at hemoglobin homeostasis. commons.wikimedia.org

Ang termino ay hindi tumutukoy sa isang panloob na balanse o balanse, ngunit sa halip na pagpapanatili ng isang palaging kondisyon, dahil ang isang estado ng balanse o balanse sa isang buhay na buhay ay nangangahulugang kamatayan. Ang pagiging matatag na ito ay aktibong pinapanatili ng katawan, sa kabila ng mga pagbabago na maaaring lumitaw sa panlabas na kapaligiran.

Background

Si Claude Bernard (1813-1878) sa pagtatapos ng 1870 ay ang unang sumangguni sa pagpapatuloy ng "milieu intérieur" (mula sa panloob na kahulugan ng Pransya), na kumakatawan sa kung ano ang ngayon ay kilala bilang extracellular fluid, kung saan ang mga selula ng isang organismo ay nalubog at salamat sa kung saan sila ay pinananatiling buhay.

Ang pag-aaral ng patuloy na panloob na kapaligiran na tinukoy ni Bernard ay ang alam natin ngayon bilang pisyolohiya. Ang salitang "pisyolohiya" ay nagmula sa mga salitang Greek na "physis" (ϕυυsis) at "logo" (λoyo), na nangangahulugang "kalikasan, paraan ng pagiging, kakanyahan o likas na kondisyon" at "kung ano ang sinabi tungkol sa isang bagay", ayon sa pagkakabanggit .

Pagkalipas ng maraming taon, bandang 1933, ang Amerikanong physiologist na si Walter Cannon ang nag-ayos ng salitang homeostasis upang ilarawan ang mga mekanismo na dapat na panatilihin ng bawat buhay na buhay ang mga kondisyon ng patuloy na extracellular fluid.

Ang mga halimbawa ng ilang mga pag-andar na may kaugnayan sa pisyolohikal na pag-andar sa homeostatic ay maaaring pagpapanatili ng presyon ng dugo, temperatura ng katawan, konsentrasyon ng glucose sa dugo, mga antas ng electrolyte sa plasma ng dugo, atbp, na pinapanatili sa isang paghihigpit na saklaw sa kabila ng malaking pagkakaiba sa pagitan ng katawan at sa kapaligiran.

Konsepto ng Homeostasis

Ang homeostasis ay ang kakayahan ng bawat buhay na multicellular na mapanatili ang ilang mga parameter o palagiang mga kondisyon sa panloob na kapaligiran, gaano man ang pagkakaiba-iba ng kapaligiran na nakapaligid dito at kung paano ang pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran.

Ang tinatawag na "panloob na kapaligiran" ay tumutugma sa extracellular fluid, na nakapaloob sa interstitial space (sa pagitan ng cell at cell ng isang tisyu) at sa intravascular fluid o fluid ng dugo sa mga hayop.

Ang Homeostasis ay isa sa pinakamahalagang konsepto sa gamot at pisyolohiya (ng mga hayop at halaman) dahil ang lahat ng mga nabubuhay na organismo ay nangangailangan ng kanilang mga katawan upang gumana sa loob ng isang makitid na saklaw ng mga kondisyon, lalo na: pH, temperatura, konsentrasyon ng mga ions, dami ng tubig, konsentrasyon ng mga nutrisyon, bukod sa iba pa.

Isinasaalang-alang ng ilang mga may-akda na "lahat ng mahahalagang mekanismo, kahit gaano pa iba-iba, ay may iisang layunin na mapangalagaan ang palagiang kondisyon ng buhay sa panloob na kapaligiran", kung bakit ang tinukoy ng homeostasis ay halos lahat ng mga panloob na pag-andar ng isang pagkatao buhay.

Ang pagpapanatili o pagpapanatili ng mga panloob na kondisyon ay posible salamat sa isang control system na gumagana sa pamamagitan ng negatibo o positibong puna (sa isang mas mababang sukat).

Pinapayagan ng sistemang ito na, kapag ang mga mahahalagang pagbabago ay naganap sa alinman sa nabanggit na mga parameter, ang mga pagbabagong ito ay mabilis na "neutralisado", na ibabalik ang katawan sa normal nitong kondisyon.

Sa gayon, ang homeostasis ay binubuo ng mga sistema ng pagtugon ng katawan upang makayanan ang mga kondisyon ng kapaligiran at ang mga pagbabago kung saan ang isang organismo ay permanenteng nasasakop.

Mga mekanismo ng homeostatic

Nakamit ang Homeostasis salamat sa malawak na pagsasama sa pagitan ng marami sa mga sistema ng katawan ng isang organismo.

Ang Cannon (1929) ay nag-uuri ng mga mekanismo ng homeostatic depende sa kung ano ang kinokontrol, iyon ay, sa "bala" o "mga supply" na nakuha mula sa panlabas na kapaligiran o mula sa mga "proseso".

Homeostasis ng glucose sa dugo (Pinagmulan: Christinelmiller sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Homeostasis sa pamamagitan ng regulasyon ng "mga bala" o "mga supply"

Ang mga mekanismo ng homeostasis sa pamamagitan ng regulasyon ng mga supply ay nailalarawan sa pamamagitan ng:

- Imbakan sa mga tuntunin ng mga pagsasaayos sa pagitan ng mga sandali ng kasaganaan o taggutom at pangangailangan.

- Ang overflow o paglabas ng katawan kapag mayroong "hindi maiiwasang labis na labis"

Ang pag-iimbak ay maaaring ng dalawang uri, ang isang pansamantalang at ang isa sa pamamagitan ng paghiwalay. Ang pansamantalang pag-iimbak, na kilala bilang "baha o pag-iimbak ng pag-iimbak", ay nangyayari sa pamamagitan ng "pagbaha" ng mga interstitial na tisyu na may mga materyales na napuno ng labis.

Ang pag-iimbak sa pamamagitan ng "paghihiwalay", sa kabilang banda, na may kinalaman sa pagsasama ng ingested material sa loob ng mga cell o medyo "permanent" na mga istraktura.

Samakatuwid, ang regulasyon ng supply ng homeostasis ay nagpapahiwatig ng pag-iimbak ng mga supply kapag may kasaganaan, upang madagdagan ang mga reserba sa mga oras ng kakulangan, o ang pag-aalis ng labis na labis, kapag ang mga ito ay nakakalason.

Homeostasis sa pamamagitan ng proseso ng regulasyon

Bagaman ang karamihan sa regulasyon ng homeostatic ay nakasalalay sa paggamit ng mga panlabas na materyales o "mga supply", mayroong iba pa na higit na nakasalalay sa pagbabago ng patuloy na mga proseso ng intrinsic,

Ang mga pangunahing halimbawa ng ganitong uri ng regulasyon ay ang pagpapanatili ng neutralidad at pagpapanatili ng temperatura sa mga hayop na homeothermic (may kakayahang pangalagaan ang kanilang temperatura sa katawan sa loob).

Nag-post ng regulasyon ng homeostatic

Si Cannon, noong 1925, ay nagmungkahi ng anim na tentative postulate upang ilarawan ang mga kadahilanan ng physiological na responsable para sa pagpapanatili ng panloob na "patuloy" sa katawan ng isang buhay na nilalang:

1- Sa isang bukas na sistema tulad ng katawan ng isang hayop, na binubuo ng hindi matatag na mga materyales at kung saan ay permanenteng napapailalim sa mga variable na kondisyon, "patuloy" o homeostasis ay direktang katibayan na mayroong mga sistema na nagtatrabaho o handa na gumana upang mapanatili ang sinabi matatag.

2- Kung ang isang organismo o isang sistema ng katawan ay nagpapanatili ng homeostasis, ito ay dahil lamang sa anumang pagkahilig sa "pagbabago" ay awtomatikong "neutralisado" sa pamamagitan ng isang pagtaas sa pagiging epektibo ng isa o higit pang mga kadahilanan na lumalaban sa pagbabago.

3- Anumang kadahilanan na nagpapatakbo upang mapanatili ang homeostasis sa pamamagitan ng pagkilos sa isang direksyon ay hindi maaaring kumilos nang sabay-sabay sa kabaligtaran na direksyon.

4- Ang mga ahente ng homeostatic na mga antagonist sa isang rehiyon ng katawan, ay maaaring makipagtulungan o magkasama sa ibang rehiyon.

5- Ang sistema ng regulasyon na tumutukoy sa isang homeostatic state ay maaaring binubuo ng isang malaking bilang ng mga kadahilanan na "na-aktibo" nang sabay-sabay o isa pagkatapos ng isa (sunud-sunod).

6- Kung ang isang kadahilanan ay kilala na maaaring magbago ng estado ng homeostatic sa isang direksyon, makatuwirang humingi ng isang awtomatikong kontrol para sa kadahilanan o para sa mga kadahilanan na may kabaligtaran na epekto.

Mga function ng homeostasis

Ang pangunahing pag-andar ng mga mekanismo ng homeostasis o homeostatic ay ang pagpapanatili ng isang panloob na "balanse" sa katawan ng mga nabubuhay na organismo, lalo na patungkol sa mga parameter tulad ng temperatura (mga hayop ng homeothermic), ang konsentrasyon ng mga ions at tubig, ang paggamit ng mga nutrisyon, atbp

Ang pagpapanatili ng "palaging" panloob na mga kondisyon sa loob ng medyo makitid na saklaw at madalas na naiiba sa mga kondisyon ng panlabas na kapaligiran o kapaligiran, ay mahalaga para sa paggana ng mga sistema ng katawan at, samakatuwid, para sa buhay sa mismo, na ang dahilan kung bakit ang homeostasis ay mahalaga para sa lahat ng iba't ibang mga nilalang na may buhay.

Sikolohikal na homeostasis

Ang sikolohikal na homeostasis ay isang term na tumutukoy sa mga mekanismo ng sikolohikal o pag-uugali na kinakailangang balansehin ng mga tao ang "damdamin" ng pangangailangan at kasiyahan, upang mapanatili ang kinikilala o nakikita ng bawat indibidwal bilang isang "normal na kondisyon".

Bagaman ang mga mekanismo ng kontrol o regulasyon ng sikolohikal na homeostasis ay naiiba nang malaki sa mga nagpapakilala sa physiological homeostasis, ang parehong mga proseso ay malapit na nauugnay.

Kailangang gawin ang mga sikolohikal na mekanismo ng homeostatic, maraming beses na may pagpapanatili sa sarili, pag-unlad at pagpaparami, pagbagay, atbp, upang pangalanan ang iilan.

Mga halimbawa ng homeostasis sa katawan ng tao

Ang ilan sa mga halimbawa ng homeostasis ay ang pagpapanatili ng panloob na temperatura ng katawan sa mga tao, pagpapanatili ng mga antas ng glucose, ang regulasyon ng presyon ng dugo, o ang operasyon ng isang termostat.

- Homeostasis sa mga tao

1- Panloob na temperatura ng katawan

Ang temperatura ng panloob na katawan ng mga tao ay isang mahusay na halimbawa ng homeostasis. Kung ang isang indibidwal ay malusog, ang temperatura ng kanilang katawan ay nananatiling nasa 37. Ang katawan ay maaaring makontrol ang temperatura sa pamamagitan ng paggawa o pagpapakawala ng init.

2- Pagpapanatili ng mga antas ng glucose

Ang Glucose ay isang uri ng asukal na matatagpuan sa daloy ng dugo, ngunit dapat mapanatili ng katawan ang sapat na antas ng glucose upang matiyak na ang isang tao ay mananatiling malusog.

Kapag ang mga antas ng glucose ay napakataas, ang pancreas ay nagpapalabas ng isang hormone na kilala bilang insulin. Kung ang mga antas na ito ay bumaba nang mababa, ang atay ay nagko-convert ng glycogen sa dugo sa glucose muli, pinalalaki ang mga antas.

3- Mga function ng lymphatic system

Kapag ang bakterya o mga virus na maaaring magkasakit ay pumasok sa iyong katawan, ang sistemang lymphatic ay nakikipaglaban upang makatulong na mapanatili ang homeostasis, nagtatrabaho upang labanan ang impeksyon at tiyaking manatiling malusog.

4- Ang regulasyon ng presyon ng dugo

Ang pagpapanatili ng malusog na presyon ng dugo ay isang halimbawa ng homeostasis. Ang puso ay maaaring makakita ng mga pagbabago sa presyon ng dugo, na nagiging sanhi nito upang magpadala ng mga signal sa utak, na pagkatapos ay nagpapadala ng mga senyas na nagsasabi sa puso kung paano tumugon.

Kung ang presyon ng dugo ay napakataas, natural ang puso ay dapat pabagalin; samantalang kung ito ay napakababa, ang puso ay kakailanganing lumaban.

5- Balanse ng mga acid at base

Ang katawan ng tao ay naglalaman ng mga kemikal na kilala bilang mga asido at mga base, at isang wastong balanse ng mga ito ay kinakailangan para sa katawan na gumana nang mahusay. Ang mga baga at bato ay dalawa sa mga sistema ng organ na nag-regulate ng mga acid at mga base sa loob ng katawan.

6- antas ng tubig

Mahigit sa kalahati ng porsyento ng timbang ng katawan ng tao ay tubig, at ang pagpapanatili ng tamang balanse ng tubig ay isang halimbawa ng homeostasis. Ang mga cell na naglalaman ng sobrang tubig ay umusbong at maaari ring sumabog.

Ang mga cell na may napakakaunting tubig ay maaaring magtatapos ng pag-urong. Ang iyong katawan ay nagpapanatili ng isang sapat na balanse ng tubig upang walang mangyari sa mga sitwasyong ito.

7- Kontrol ng kaltsyum

Ang regulasyon ng mga antas ng calcium sa pamamagitan ng katawan ng tao ay isang halimbawa ng homeostasis. Kapag bumaba ang mga antas, naglalabas ang mga parathyroid ng mga hormone. Kung ang mga antas ng calcium ay nagiging napakataas, tumutulong ang teroydeo na ayusin ang calcium sa mga buto at nagpapababa ng mga antas ng calcium sa dugo.

8- Physical ehersisyo

Ang ehersisyo ay nagiging sanhi ng katawan upang mapanatili ang homeostasis sa pamamagitan ng pagpapadala ng lactate sa mga kalamnan para sa enerhiya.

Sa paglipas ng panahon, senyales din nito ang utak na oras na upang ihinto ang pag-eehersisyo, kaya makuha ng kalamnan ang oxygen na kailangan nila.

9- Nerbiyos na sistema at paghinga

Ang nervous system ay tumutulong na mapanatili ang homeostasis sa mga pattern ng paghinga. Dahil ang paghinga ay hindi kusang-loob, tinitiyak ng sistema ng nerbiyos na natatanggap ng katawan ang kinakailangang oxygen kapag huminga.

10-sistema ng ihi

Kapag ang mga toxin ay pumapasok sa iyong dugo, ginugulo nila ang homeostasis ng iyong katawan. Gayunpaman, ang katawan ng tao ay tumutugon sa pamamagitan ng pag-aalis ng sarili nitong mga lason sa pamamagitan ng paggamit ng sistema ng ihi.

Ang isang indibidwal ay simpleng nag-ihi ng mga lason at iba pang mga bastos na bagay mula sa dugo, na nagpapanumbalik ng homeostasis hanggang sa katawan ng tao.

11- Pagtaas ng balat

Kapag pinagdudusahan mo ang pakiramdam na "mga goose bumps" ito ay dahil sa isang proseso ng homeostasis na nagsisilbi upang mabawasan ang dami ng init na sinag ng balat. Ito ay isang napaka-pangkaraniwang proseso sa balat ng aming mga primitive na mga ninuno, ngunit pinananatili ito sa kabila ng pagkawala ng buhok sa karamihan ng katawan.

12- Nanginginig o nanginginig

Kapag kami ay nanginginig dahil sa lamig ito ay dahil ang utak ay nagpapadala ng mga senyas para sa mga kalamnan upang sabihin sa amin na ang antas ng temperatura ay nasa ibaba na inirerekomenda para sa aming kalusugan. Iyon ay, ang panginginig ng kalamnan ay isang paraan upang pigilan ang lamig.

13- Vasodilation at vasoconstriction

Ang Vasodilation ay ang pagpapalawak ng mga capillary ng dugo upang palamig ang dugo at labanan ang labis na init. Ang Vasoconstriction ay kabaligtaran, ang pagiging masikip ng mga capillary upang, sa malamig na kapaligiran, ang init ng dugo ay maaaring mapangalagaan.

- Mga mekanikal na mekanismo ng homeostatic at iba pa

11- Thermostat

Ang mga thermostat na gumagana sa pamamagitan ng pag-on at off ng mga heaters o air conditioner bilang tugon sa output ng isang sensor ng temperatura.

12- Bilis regulator

Ang pag-cruising ng sasakyan na nag-aayos ng throttle ng isang kotse bilang tugon sa mga pagbabago sa bilis.

13- Autopilot

Ang isang autopilot na nagpapatakbo ng mga direksyon sa control ng isang sasakyang panghimpapawid o sisidlan bilang tugon sa paglihis mula sa kurso o mula sa isang preset na heading ng kumpas.

14- Mga kontrol sa mga industriya

Ang mga system control system sa isang planta ng kemikal o isang refinery ng langis na nagpapanatili ng mga antas ng likido, presyur, temperatura, komposisyon ng kemikal, atbp. pagkontrol sa mga heaters, sapatos na pangbabae at balbula.

15- Tagapangasiwa ng engine

Ang gobernador ng sentripugal ng isang engine ng singaw na nagpapababa ng balbula ng throttle bilang tugon sa pagtaas ng bilis ng engine, o bubukas ang balbula kung ang bilis ay bumaba sa ibaba ng paunang natukoy na bilis.

16- Homeostasis ng negosyo

Tumutukoy ito sa kakayahan ng isang kumpanya na mapanatili ang estado ng balanse nito, kontra sa panloob at panlabas na kaguluhan sa pamamagitan ng pagsipsip ng iba't-ibang konteksto.

- Homeostasis sa mga hayop at sa kapaligiran

Para sa mga hayop na may mainit na dugo tulad ng mga mammal at ibon, ang homeostasis ay isang kombinasyon ng mga panloob na proseso na kinasasangkutan ng mga hormone, ang endocrine system, at metabolismo.

Sa kabilang banda, para sa mga hayop na may malamig na dugo tulad ng mga ahas, na walang ganoong panloob na mga sistema, dapat silang umasa sa kanilang panlabas na kapaligiran upang mapanatili ang homeostasis.

17- Mga Hormone

Sa ilang mga populasyon ng mga maliliit na mammal tulad ng mga daga at kuneho, kapag ang kanilang mga numero ay nagdaragdag sa ilang kadahilanan, ang overcrowding ay lumilikha ng pagtaas ng stress na pumipinsala sa teroydeo glandula (na gumagawa ng mga mahahalagang hormone) at karamihan sa populasyon ay namatay lamang mula sa pagkasira ng endocrine o hormonal.

18- Thermoregulation

Sa kapaligiran, kapag ang mga antas ng atmospheric ng carbon dioxide ay tumataas, ang mga halaman ay maaaring lumago nang mas mahusay at sa gayon alisin ang mas maraming carbon dioxide mula sa kapaligiran.

Gayundin, ang mga wasps at mga trumpeta ay matatagpuan sa karamihan ng mga kapaligiran mula sa mga tropikal na kagubatan ng pag-ulan, mga disyerto, subtropikal at mapagtimpi klima. Nagawa nilang mabuhay sa napakaraming iba't ibang mga kundisyon dahil nagagawa nilang thermoregulate ang kanilang mga sarili at ang kanilang mga pugad.

19- Pag-recycle ng tubig sa gubat

Sa pamamagitan ng isang sistema ng homeostasis, ang mga tropikal na kagubatan ay nagpapanatili ng kanilang kakayahang mag-recycle ng tubig. Halimbawa, ang palanggana ng Amazon ay napapalibutan sa hilaga ng mga savannas at kapatagan ng Venezuela at sa timog ng mga savannas ng Brazil.

Kung ang kahalumigmigan mula sa Karagatang Atlantiko ay dumadaloy nang direkta, ang ecosystem ng Amazon ay magiging isang maliit na bahagi lamang ng kasalukuyang sukat nito.

Sa katunayan, ang mga higanteng puno ng Amazon rainforest ay mabilis na nagpahitit ng kahalumigmigan sa kalangitan, upang ito ay bumagsak pabalik sa kagubatan bilang ulan, kaya pinipigilan ang mga makabuluhang halaga ng tubig mula sa pag-agos palayo sa karagatan.

20- Coral at carbon dioxide

Ang mga coral polyp ay gumagamit ng carbon dioxide upang mabuo ang kanilang mga shell. Makakatulong ito na bawasan ang dami ng carbon dioxide sa karagatan at isang paraan ang Earth ay nakikipaglaban sa polusyon at gumagana upang maibalik ang homeostasis.

Sa mas kaunting mga corals, ang karagatan ay sumisipsip ng mas kaunting carbon dioxide, na iniiwan ang higit pa sa kapaligiran.

Mga Sanggunian

1. Pagpapala W. Ang mas mababang brainstem at bodyostasis sa katawan (1997). New York: Oxford University Press.
2. Cannon W. Ang karunungan ng katawan (1932). New York: WW Norton.
3. Kotas M, Medzhitov R. Homeostasis, pamamaga at pagkamaramdamin sa sakit (2015). Cell.
4. Riggs D. Ang teorya ng control at mekanismo ng feedback sa physiological (1970). Baltimore: Williams at Wilkins.
5. Teplyuk N. Malapit-sa-perpektong homeostasis: halimbawa ng unibersal na panuntunan sa pag-iipon na umiiwas sa germline (2012). Journal ng Cellular Biochemistry.
6. Trefil J. Encyclopedia ng agham at teknolohiya (2001). New York: Mga Aklat sa Taylor at Francis.
7. Tyrrel A, Timmis J, Greensted A, Owens N. Evolvable hardware, isang pangunahing teknolohiya para sa homeostasis (2007). New York.