Utrzymywanie homeostazy
Proces, w którym układy narządów pracują w celu utrzymania stabilnego środowiska wewnętrznego jest nazywany homeostazą. Utrzymanie stabilnego środowiska wewnętrznego wymaga ciągłych korekt. Oto tylko trzy z wielu sposobów, w jakie układy narządów człowieka pomagają organizmowi utrzymać homeostazę:
- Układ oddechowy: Wysokie stężenie dwutlenku węgla we krwi wyzwala szybsze oddychanie. Płuca wydychają częściej, co powoduje szybsze usuwanie dwutlenku węgla z organizmu.
- Układ wydalniczy: Niski poziom wody we krwi wyzwala zatrzymanie wody przez nerki. Nerki produkują bardziej zagęszczony mocz, dzięki czemu mniej wody jest tracone z organizmu.
- Układ endokrynny: Wysokie stężenie cukru we krwi wyzwala wydzielanie insuliny przez gruczoł dokrewny zwany trzustką. Insulina jest hormonem, który pomaga komórkom wchłaniać cukier z krwi.
Więc jak twoje ciało utrzymuje homeostazę? Regulacja Twojego środowiska wewnętrznego odbywa się głównie poprzez ujemne sprzężenie zwrotne. Ujemne sprzężenie zwrotne jest odpowiedzią na bodziec, który utrzymuje zmienną w pobliżu ustalonej wartości (rysunek poniżej). Zasadniczo „wyłącza” lub „włącza” system, gdy różni się on od ustalonej wartości.
Na przykład, twoje ciało ma wewnętrzny termostat. Podczas zimowego dnia, w twoim domu termostat wyczuwa temperaturę w pokoju i reaguje włączając lub wyłączając grzejnik. Twoje ciało działa w bardzo podobny sposób. Kiedy temperatura ciała wzrasta, receptory w skórze i mózgu wyczuwają zmianę temperatury. Zmiana temperatury wyzwala polecenie z mózgu. Polecenie to może wywołać kilka reakcji. Jeśli jest ci za gorąco, skóra poci się, a naczynia krwionośne w pobliżu powierzchni skóry rozszerzają się. Ta reakcja pomaga obniżyć temperaturę ciała.
Inny przykład ujemnego sprzężenia zwrotnego ma do czynienia z poziomem glukozy we krwi. Kiedy poziom glukozy (cukru) we krwi jest zbyt wysoki, trzustka wydziela insulinę, aby pobudzić wchłanianie glukozy i przekształcanie glukozy w glikogen, który jest przechowywany w wątrobie. Gdy poziom glukozy we krwi spada, wytwarzana jest mniejsza ilość insuliny. Gdy poziom glukozy jest zbyt niski, wytwarzany jest inny hormon zwany glukagonem, który powoduje, że wątroba przekształca glikogen z powrotem w glukozę.
Regulacja zwrotna. Jeśli zostanie wykryty wzrost temperatury ciała (bodziec) (receptor), sygnał spowoduje, że mózg będzie utrzymywał homeostazę (odpowiedź). Gdy temperatura ciała powróci do normy, ujemne sprzężenie zwrotne spowoduje zakończenie reakcji. Ta sekwencja bodziec-receptor-sygnał-reakcja jest używany w całym organizmie, aby utrzymać homeostazę.
.