Homeostasis (Yunanca - homois - benzer, durağanlık - süre veya durum anlamına gelir) sistemin dış faktörlerin etkisinden bağımsız olarak iç ortamın istikrarını koruma konusundaki benzersiz yeteneği. homeostaz nedir? Homeostaz bozukluklarının nedenleri nelerdir?

Homeostasisvücudun göreceli bir iç dengeyi koruma yeteneğinden başka bir şey değildir. Hayati fonksiyonların iç istikrarını korumak, en önemli sistem parametrelerinin değerlerinin sürekli izlenmesini gerektirir. İnsan vücudunun yaklaşık bin farklı kontrol ve düzenleme sistemi vardır - ve yaşam ve sağlık genellikle bunların düzgün işleyişine bağlıdır.

Değişime ve hassas kontrole tabi olan en önemli faktörler şunları içerir:

  • vücut sıvılarındaki (kan veya plazma) kimyasalların konsantrasyonu
  • ozmotik basınç,
  • Vücut sıvılarının pH'ı,
  • tansiyon,
  • vücut sıvı hacmi,
  • vücut ısısı (sıcak kanlı organizmalarda).

Bir hücre inşa etmek ve homeostaziyi sürdürmek

Tüm insan sistemleri, uygun homeostazın korunmasında yer alır. Bununla birlikte, zaten hücre yapısının temel seviyesinde, küresel düzeyde homeostaziyi sürdürmenin temel özellikleri mükemmel bir şekilde görülebilir.

Akışkanların ve basıncın uygun parametrelerini korumak için gerekli en önemli organellerden biri, hücreyi dış ortamdan ayıran hücre zarıdır. Sözde var Proteinlerin çift katmanlı fosfolipid molekülleri içinde yüzdüğü "sıvı mozaik".

Karmaşık ve polar yapı sayesinde hücre zarları, çeşitli maddelerin hem difüzyonla gerçekleşen - yani çözeltilerin konsantrasyon gradyanına göre akan, hem de aktif olarak - proteinler yoluyla seçici taşınmasını sağlar.

Buna karşılık, zarların yüzeyinde bulunan özel reseptör proteinler sayesinde dışarıdan bilgi almak mümkündür. Sinyalin alınması, bir dizi kısa ve uzun vadeli reaksiyonu tetikler ve amacı:

  • enzimlerin aktivasyonu veya deaktivasyonu,
  • hücresel metabolizmanın uyarılması veya zayıflaması,
  • hücre çekirdeğindeki genlerin ifadesi (sentez için gerekli olan genetik bilgiyi içerir)hücre metabolizmasını değiştiren yeni proteinler).

Hücrelerin ve tüm sistemlerin enerjisel olarak bağımsız kalabilmesi için mitokondrilerin sürekli çalışması gerekir.

Bu minik organeller hücrede küçük enerji fabrikaları gibi hareket ederler. Mitokondrinin özel, tarak şeklindeki iç yapısı sayesinde, mitokondriyi oluşturan bir dizi işlemi gerçekleştirmek mümkündür. hücre içi solunum

Bu süreçte besinlerden (glikoz dahil) enerji üretmek mümkündür. Hücredeki evrensel enerji taşıyıcısı olan ATP'de depolanır ve yüzlerce başka reaksiyonda kullanılır. Bu işlem oksijenin varlığına bağlı olarak modifikasyonlara tabidir.

Yoğun egzersiz sırasında kaslarımız gerekli oksijenden yoksun olmaya başlar - bu nedenle mitokondri, yan ürün olarak laktik asidin oluştuğu anaerobik solunuma "geçer".

Ağrılı ağrının oluşumundan sorumlu olan bu mekanizmadır. Geçici olarak elverişsiz koşullara rağmen, vücut hala iş yapabilir ve uyaranlara yanıt verebilir.

Beyin ve homeostaz

Vücuttaki tüm süreçleri kontrol eden ana merkez, elbette beyindir - ve daha spesifik olarak, tüm vücudun reseptörlerinden bilgi alan merkezi sinir sisteminin (CNS) sinir merkezleridir.

Alınan bilgiler esas olarak beynin hipotalamus adı verilen kısmında işlenir. Belirli bir uyarana verilen yanıt, otonom sinir sistemi (yani sinir uyarılarını iç organlara ileten sistem) ve endokrin bezleri aracılığıyla iletilir.

Nöron uçlarından salınan (verici görevi gören) kimyasal vericiler de iletişimde ve iç dengenin düzenlenmesinde önemli bir rol oynar.

Sıcak kanlı organizmaların en önemli evrimsel başarılarından biri, yaşadıkları ortamdaki tehlikeli sıcaklık değişikliklerinden bağımsızlıktı. Beynin gelişmesi ve hipotalamusta yer alan bir termoregülasyon merkezinin oluşması sayesinde mümkün olmuştur.

Bu ortam, gerektiğinde ısı üretimini artırmaya veya ısı kaybını sınırlamaya karar veren hassas bir termostat görevi görür. Bu mekanizma sayesinde üşüme (yani iskelet kaslarında ısı üretimini uyaran kas hücresi kasılmaları) veya deri altı damarlarının daralmasını hissederiz.

Vücut ısısını düzenleyen gözle görülmeyen diğer değişiklikler, termoregülasyon merkezi tarafından da kontrol edilir, örneğin :

  • sempatik sinir sisteminin uyarılması ve norepinefrin salgılanması(diğerlerinin yanı sıra yağ dokusu hücrelerinin metabolizmasını hızlandırarak),
  • endokrin bezlerinin salgılanmasının uyarılması (örneğin, glikoz metabolizmasını hızlandıran adrenalin salınımı),
  • tiroid hormonlarının salgılanmasının uyarılması.

Termoregülasyon merkezi örneğinden de görülebileceği gibi, vücudumuzda değişen sadece bir parametrenin (sıcaklık) kontrolü hem sinir hem de endokrin sistemlerin çok karmaşık bir etkileşim ağıdır.

Etkili iletişimin bir etkisi olarak homeostaz

İnsan sisteminde, hemen hemen tüm işlevlerin doğru seyri, hücreler ve sistemler arasındaki verimli iletişime bağlıdır - sadece yakın çevrede değil, aynı zamanda daha uzakta da.

Bu tür uzak iletişim, diğerleri arasında mümkündür vücut sıvılarına (örneğin kan veya beyin omurilik sıvısı) aktif kimyasallar salgılayarak. buna denir hümoral düzenleme.

Kimyasal haberciler, endokrin bezleri (tiroid bezi, hipofiz bezi veya böbrek üstü bezleri gibi) tarafından üretilebilen ancak aynı zamanda lokal olarak da (alerjik reaksiyonlarda etkili olan histamin veya prostaglandinler gibi) veya bir hücre içinde hareket edebilen hormonları içerir. verilen doku (örneğin sekretin veya gastrin).

Hormonların insan vücudunda dengeyi sağlamada oynadığı kilit rol, korku, savaş veya kaç hormonu olarak da bilinen adrenalin örneğiyle açıklanabilir.

Adrenalin, tüm omurgalıların tehdide anında tepki vermesinde adrenal medulla tarafından üretilir. En önemli etkileri şunlardır:

  • daha hızlı kalp atış hızı,
  • kan basıncında artış,
  • bronkodilatasyon,
  • öğrenci genişlemesi,
  • merkezi sinir sisteminin uyarılması,
  • kan şekerinde artış (karaciğerde glikojenin parçalanmasını artırarak).

Tüm bu tepkiler, vücudu, evrim sürecinde bireyi yemekten koruyan veya verimli bir şekilde kaçmaya motive eden "hazırlık" durumuna sokmayı amaçlar.

Homeostazı sürdürmede geri bildirim

Yüksek organizmalarda, bazı sistemlerin işleyişi başkaları tarafından sürekli kontrol altındadır. Böyle karmaşık bir kontrol sistemi, homeostazı sürdürmenin temelidir.

İnsan fizyolojik süreçlerinin çoğu sözde sayesinde düzenlenir. geri bildirim. Bilginin iki organ arasında yalnızca bir yönde iletildiği tek yönlü kontrolün (hem sinirsel hem de hümoral) aksine, geri bildirim sisteminde iki yönlü bir bilgi aktarımı vardır.

Geri bildirim döngüsündegeribildirim, bir organın eylemi diğerinin uyarılmasını etkiler ve bu da sırayla ilkinin aktivitesini engelleyen bilgileri gönderir (olumsuz geribildirim).

Negatif geribildiriminsan vücudundaki en yaygın parametre düzenleme türüdür. Böyle bir döngüye örnek olarak tiroid hormonlarının salgılanması verilebilir.

Tiroid hormonları (T3 ve T4) - genel olarak - metabolizmayı arttırır ve çoğu dokunun işlevini kontrol eder. Vücudumuzun birçok sistem ve fonksiyonunun düzgün çalışması için onların çalışması gereklidir.

Tiroid bezinin çalışması sırasıyla hipofiz bezi ve tiroid bezini hormon üretmesi için uyaran başka bir hormon olan tirotropin (TSH) tarafından düzenlenir. Artan T3 ve T4 konsantrasyonu ile TSH konsantrasyonu azalırken, bu iki hormonun eksikliği ile - TSH konsantrasyonu artar. Bu tür bir düzenleme, vücudu doğal bir fren görevi görerek aşırı madde üretimine karşı korur.

Olumlu geri bildirimlerçok daha az sıklıkla meydana gelir ve belirli bir ürünün üretiminin hızlandırılmasını içerir. Memelilerde böyle bir mekanizmaya iyi bir örnek, örneğin emzirmedir.

Bebek tarafından annenin memesini emmek, prolaktin üretimini uyarır ve bu da süt üretiminin artmasına neden olur.

Süt ne kadar fazlaysa bebek yemeye o kadar istekli olur ki bu da süt üretimini artırır. Emzirmeyi bıraktığınızda prolaktin seviyeniz düşecek ve süt salgısı duracaktır.

Bozulan homeostazın etkileri nelerdir?

Tarif edilen fizyolojik düzenleme örnekleri, yalnızca organların ve iç sistemlerin düzgün çalışmasını sağlamakla kalmaz. Homeostazı korumak, vücudun çevredeki çevre koşullarındaki değişikliklere uyum sağlamasına olanak tanır.

Yüzyıllar boyunca ona benzeri görülmemiş bir evrimsel başarı sağlayan, muhtemelen insan türünün kilit yeteneklerinden biriydi. Değişken ve zarar veren düzenleyici mekanizmalar, birçok insan hastalığının en yaygın nedenidir.

Değerleri belirli belirlenmiş kritik eşikleri aşacak olan parametrelerdeki bozukluklar organizmanın ölümüne yol açabilir. Her birimizin belirli faktörleri (diğerlerinin yanı sıra genetik koşullardan kaynaklanan) tolere etmek için bireysel bir eğilimi olmasına rağmen, bu tür bireyler arası farklılıklar küçüktür.

Homeostaz bozukluklarını neler etkileyebilir?

Bu tür faktörlerin örnekleri şunları içerir:

  • genetik kusurlar,
  • organların yapısındaki doğuştan kusurlar,
  • çevre kirliliği,
  • egzersiz yok,
  • uygunsuz beslenme,
  • kronik stres

Yine degenetik koşullar veya çevresel faktörler üzerinde hiçbir etkimiz yok, ancak doğru vücut ağırlığına, fiziksel zindeliğe ve doğru dozda gevşemeye dikkat etmeye değer.

Unutmayalım ki vücudumuz, bütünün dengesinin tüm bireysel sistemlerin düzgün işleyişinden oluştuğu bir tür "bağlı damar sistemi"dir.

Kategori:

Genetik hastalıklar