Udržování homeostázy
Proces, při kterém orgánové systémy pracují na udržení stabilního vnitřního prostředí, se nazývá homeostáza. Udržování stabilního vnitřního prostředí vyžaduje neustálé úpravy. Zde jsou jen tři z mnoha způsobů, kterými lidské orgánové systémy pomáhají tělu udržovat homeostázu:
- Dýchací systém: Vysoká koncentrace oxidu uhličitého v krvi vyvolává zrychlené dýchání. Plíce častěji vydechují, čímž se oxid uhličitý rychleji odstraňuje z těla.
- Vylučovací soustava: Nízká koncentrace vody v krvi vyvolává zadržování vody ledvinami. Ledviny produkují koncentrovanější moč, takže se z těla ztrácí méně vody.
- Endokrinní systém: Vysoká koncentrace cukru v krvi vyvolává vylučování inzulínu endokrinní žlázou zvanou slinivka břišní. Inzulín je hormon, který pomáhá buňkám vstřebávat cukr z krve.
Jak tedy tělo udržuje homeostázu? Regulace vašeho vnitřního prostředí probíhá především prostřednictvím negativní zpětné vazby. Negativní zpětná vazba je reakce na podnět, která udržuje proměnnou veličinu blízko nastavené hodnoty (obrázek níže). V podstatě „vypíná“ nebo „zapíná“ systém, když se liší od nastavené hodnoty.
Například vaše tělo má vnitřní termostat. Během zimního dne ve vašem domě termostat snímá teplotu v místnosti a reaguje zapnutím nebo vypnutím topení. Vaše tělo se chová podobně. Když se tělesná teplota zvýší, receptory v kůži a mozku vnímají změnu teploty. Změna teploty vyvolá příkaz z mozku. Tento příkaz může vyvolat několik reakcí. Pokud je vám příliš horko, kůže se potí a cévy v blízkosti povrchu kůže se rozšiřují. Tato reakce pomáhá snížit tělesnou teplotu.
Další příklad negativní zpětné vazby se týká hladiny glukózy v krvi. Když je hladina glukózy (cukru) v krvi příliš vysoká, slinivka břišní vylučuje inzulín, který stimuluje vstřebávání glukózy a přeměnu glukózy na glykogen, který se ukládá v játrech. Když hladina glukózy v krvi klesá, produkuje se méně inzulínu. Když je hladina glukózy příliš nízká, produkuje se další hormon zvaný glukagon, který způsobí, že játra přemění glykogen zpět na glukózu.
Zpětná regulace. Pokud je zjištěno zvýšení tělesné teploty (podnět) (receptor), signál přiměje mozek k udržení homeostázy (odpověď). Jakmile se tělesná teplota vrátí do normálu, negativní zpětná vazba způsobí ukončení reakce. Tato sekvence podnět-receptor-signál-reakce se používá v celém těle k udržení homeostázy.
.