Opretholdelse af homøostase
Den proces, hvor organsystemer arbejder for at opretholde et stabilt indre miljø, kaldes homøostase. At holde et stabilt indre miljø kræver konstante justeringer. Her er blot tre af de mange måder, hvorpå de menneskelige organsystemer hjælper kroppen med at opretholde homøostase:
- Atmosystemet: En høj koncentration af kuldioxid i blodet udløser en hurtigere vejrtrækning. Lungerne udånder hyppigere, hvilket fjerner kuldioxid hurtigere fra kroppen.
- Sekretorisk system: En lav vandkoncentration i blodet udløser tilbageholdelse af vand i nyrerne. Nyrerne producerer mere koncentreret urin, så der tabes mindre vand fra kroppen.
- Endokrine system: En høj koncentration af sukker i blodet udløser udskillelse af insulin af en endokrin kirtel kaldet bugspytkirtlen. Insulin er et hormon, der hjælper cellerne med at optage sukker fra blodet.
Så hvordan opretholder din krop homøostase? Reguleringen af dit indre miljø sker primært gennem negativ feedback. Negativ feedback er en reaktion på en stimulus, der holder en variabel tæt på en fastsat værdi (figur nedenfor). I det væsentlige “lukker” eller “tænder” det et system, når det varierer fra en indstillet værdi.
For eksempel har din krop en intern termostat. På en vinterdag i dit hus registrerer en termostat temperaturen i et rum og reagerer ved at tænde eller slukke for varmelegemet. Din krop handler på nogenlunde samme måde. Når kropstemperaturen stiger, registrerer receptorer i huden og i hjernen temperaturændringen. Temperaturændringen udløser en kommando fra hjernen. Denne kommando kan medføre flere reaktioner. Hvis du har det for varmt, producerer huden sved, og blodkarrene nær hudoverfladen udvider sig. Denne reaktion er med til at sænke kropstemperaturen.
Et andet eksempel på negativ feedback har at gøre med blodglukoseniveauet. Når glukoseniveauet (sukkerniveauet) i blodet er for højt, udskiller bugspytkirtlen insulin for at stimulere optagelsen af glukose og omdannelsen af glukose til glykogen, som lagres i leveren. Når blodglukoseniveauet falder, produceres der mindre insulin. Når glukoseniveauet er for lavt, produceres et andet hormon kaldet glukagon, som får leveren til at omdanne glykogen tilbage til glukose.
Feedbackregulering. Hvis der registreres en stigning i kropstemperaturen (stimulus) (receptor), vil et signal få hjernen til at opretholde homeostase (respons). Når kropstemperaturen vender tilbage til det normale, vil en negativ feedback få responsen til at ophøre. Denne sekvens af stimulus-receptor-signal-reaktion anvendes i hele kroppen til at opretholde homeostase.