Homeosztázis megmagyarázva! Funkció, feladat, betegségek; Rendellenesség

homeosztázis

Ha a nyitott, dinamikus rendszert a belső folyamatok egy bizonyos egyensúlyi állapotban tartják, akkor az egyensúlyi állapot fenntartását homeosztázisnak is nevezik. Tehát önszabályozás van a rendszerben.

A homeosztázis sokféle területen létezik, mint például a fizika, az ökológia, a közgazdaságtan és az orvostudomány is. Ha homeosztázis van jelen egy rendszerben, a rendszert homeosztátnak is nevezik. Az emberi test homeosztázisának példái például az önszabályozó vércukorszint vagy a testhőmérséklet szabályozása.

Mi a homeosztázis?

A homeosztázis kifejezés a görög „homoiostásis” szóból származik, és valami hasonlóságot jelent. Ha egy rendszer szabályozza önmagát, és így bizonyos egyensúlyi állapotban marad, akkor ezt homeosztázisnak nevezzük.

A homeosztázis sokféle területen létezik:

  • szociológia
  • kémia
  • fizika
  • pszichológia
  • Közgazdaságtan
  • ökológia
  • jogtudományok
  • biológia
  • gyógyszer

A kifejezést Claude Bernard használta először 1860-ban. De az 1930-as években csak Karl Ludwig von Bertalanffy és Walter Cannon révén lett a homeosztázis aktuális jelentősége.

A biológiában

Az egyensúlyi állapotok nagyon fontosak a biológiában. Ezen egyensúlyi állapotok szabályozása homeosztatikus folyamatokon keresztül zajlik.

Az egyensúly állapota vonatkozhat kis egységekre, például sejtekre, de nagy egységekre, például szervekre vagy az egész emberi testre is.

A biológiai egyensúly a következőképpen mérhető:

  • fizikailag
  • vegyileg
  • matematikai (szám)
  • anatómiailag

A homeosztatikus folyamatok bizonyos vezérlő huroktól függenek. A vezérlő hurkokban összehasonlítható folyamatok futnak újra és újra, amelyek során ellenőrizzük, hogy az egyensúly állapota továbbra is fennáll-e. Ha bizonyos ellenőrzési értékeket túllépnek vagy nem érnek el, akkor folyamatok indulnak a status quo helyreállítása érdekében.

Nem minden külső hatás szabályozható és befolyásolható egyformán jól. A betegségek negatívan befolyásolhatják és megzavarhatják az egyéni kontrollciklusokat. Egyes rendellenességek akár életveszélyesek is lehetnek.

A vércukorszintet a homeosztázis szabályozza

Funkciók és feladatok

A homeosztázis a test számos fontos folyamatát szabályozza:

  • Kalcium- és foszfátmérleg
  • Sav-bázis egyensúly
  • Mennyiségi költségvetés
  • Légzési hajtás
  • Vércukor
  • Energiaforgalom
  • Vérnyomás
  • Energiamérleg
  • Hőszabályozás
  • Vas anyagcsere

Költségvetés és pufferek

Kalcium- és foszfátmérleg

A kalcium- és foszfátionok bizonyos koncentrációval rendelkeznek az emberi testben. A csontszövetben találhatók és fontos elektrolitok. Három különböző hormon felelős a kalcium- és foszfátegyensúly szabályozásáért. Biztosítják, hogy az ionok felszívódjanak a belekben, és a vesén keresztül ürüljenek. A hormonok a kalcitriol, a mellékpajzsmirigy hormon és a fibroblaszt 23-as növekedési faktor (FGF23).

Sav-bázis egyensúly

A vér állandó pH-értékre támaszkodik. A vér pH-koncentrációja 7,4. Legfeljebb 0,05 eltérés lehetséges. Ha acidózis lép fel, vagyis a pH-érték csökken, akkor ezt acidózisnak nevezzük. Az alacsony savasodást alkalózisnak nevezzük.

Különböző puffer rendszerek léteznek, amelyek biztosítják a pH-érték állandó maradását. A vér pufferelő hatásának negyedét a fehérje puffer produkálja. A pufferrendszer másik háromnegyedét a szénsav/hidrogén-karbonát puffer alkotja. Ez egy nyitott pufferrendszer, mivel a vér széndioxid-tartalma gyorsan változtatható a tüdőn keresztül. A légzés korrigálja a vér szén-dioxid szintjét.

Mennyiségi költségvetés

A térfogatmérleg a test víztérfogata. A rendelet nem közvetlenül a test víztérfogatára vonatkozik, hanem a vízben oldott sókra. A sejtekben a sótartalomtól függően az ozmoreguláció zajlik. A magas sókoncentráció a sejtek térfogatának hiányához vezethet, ezáltal a térfogatfelesleg ödémát és magas vérnyomást okozhat. Az ozmoreguláció ozmotikus nyomáson keresztül megy végbe. Ily módon a sejtekben a sókoncentráció a külső koncentrációhoz igazodik.

Légzés és vércukorszint

Légzési hajtás

A légzést a homeosztázis is befolyásolja

A légzési mozgás az oxigén és a szén-dioxid koncentrációját érinti a vérben. A szén-dioxid parciális nyomását általában szabályozzák. Ha a vér szén-dioxid parciális nyomása emelkedik, ezt az artériás receptorok regisztrálják. Ez növeli és erősíti a légvezetést.

A légzőizmok aktívabbá válnak, és gyakoribb légzést biztosítanak. A rekeszizom különösen érintett. Nagyobb légzési arány mellett a szén-dioxid parciális nyomása ismét csökken.

Vércukor

A vércukrot a vér glükózszintje szabályozza. a vese medulla, a vörösvérsejtek és az agy glükózt használ fel energiához. A test többi része energiáját a zsíranyagcseréből nyeri. Az agy a glükózra támaszkodik, mert átjuthat a vér-agy gáton. A magas glükózszint diabetes mellitushoz vezet.

A hipoglikémia görcsrohamokat, gyenge agyteljesítményt, izzadást és remegő kezet okozhat. A vércukorszintet két peptid hormon szabályozza. Ezek a peptid hormonok a hasnyálmirigyben termelődnek. Ha a vércukorszint csökken, akkor a glükagon hormon játszik szerepet. Segít a szervezetben lévő glikogén átalakításában glükózzá. Ha a vércukorszint magas, az inzulin biztosítja, hogy a máj több glükózt használjon fel.

A vérnyomás

Még a vérnyomás is fontos. A vérnyomás változása károsíthatja a szerveket. Az artériák nyomáseltéréseit másodpercek alatt szabályozza a baroreceptor reflex. Nagy nyomáson az impulzusok a baroreceptorokból a keringési központba irányulnak.

Ez gátolja az erek és a szív beidegzését és csökkenti a vérnyomást. Ha a vérnyomás túl alacsony, a keringési központ stimulációja keletkezik. A magas vérnyomás gyakran fordul elő túlsúlyos embereknél, míg a nagyon vékony embereknél gyakrabban szenved alacsony vérnyomás.

Vas anyagcsere

A vas metabolizmusa alatt a vas eloszlását értjük a testben, valamint felszívódást és kiválasztást. A vas olyan nyomelem, amely nagyon fontos az emberi szervezet számára. Hatással van az oxigéntranszportra, a sejtfunkciókra és az oxigénfelvételre.

Energia és hőmérséklet

Energiamérleg

Az energiaegyensúly nagy szerepet játszik a táplálkozásban. Ha túl sok energiát szolgáltat, a testnek több energiája van, amelyet fel tud használni. A felesleges energiát testzsír formájában tárolják a rossz időkre. A megfelelő mennyiségű étel bevitelét a jóllakottság érzése szabályozza és szabályozza.

A mérés helyétől függően testhőmérsékletünk 36,3-37,4 ° C körül mozog

Hőszabályozás

A hőszabályozás a testhőmérséklet szabályozásával foglalkozik. Az emlősöknél a testhőmérséklet mindig 37 Celsius fok körül alakul, függetlenül a külső hőmérséklettől. A testhőmérséklet a belső testhőmérséklethez kapcsolódik. A végtagok, például az ujjak, a lábujjak, az orr vagy a fül hőmérséklete eltérhet.

Ha a hőmérséklet túl hideg, akkor a védtelen végtagok lefagyhatnak, ha a hipotermia túl magas. Ha a test túlságosan lehűl, az izomösszehúzódások biztosítják a testhőmérséklet újbóli emelkedését. Az izomösszehúzódásokat remegés vagy fecsegő fogak teszik láthatóvá.

Homeosztázis az agyban

Különösen fontos az agy meglévő állapotának fenntartása. A vér-agy gát biztosítja, hogy egyetlen nemkívánatos anyag sem tud behatolni az agyba. A kórokozók és toxinok nem hatolhatnak be az agyba, ha a vér-agy gát sértetlen. Tehát úgy működik, mint egy szűrő.

A homeosztázis minden formájában összehasonlítják a célállapotot a test különböző területeinek tényleges állapotával. A reakció csak akkor vált ki a testben, ha eltérés van a két állapot között.

Betegségek és betegségek

Számos betegség okozhat egy nem működő homeosztázist:

  • csontritkulás
  • A sav-bázis egyensúly zavara
  • A légzőszervi rendellenességek
  • Diabetes mellitus és hipoglikémia
  • Vashiány és mérgezés
  • Elhízottság
  • Hypothermia
  • Agyhártyagyulladás

csontritkulás

Idősebb korban kevesebb az élelmiszerfogyasztás. ami csökkenti a felszívódó kalcium mennyiségét. Kevesebb mozgással az izomtömeg is csökken. Ez elősegíti a csontvesztést. Nőknél a menopauza alatti és utáni kalciumbevitelt ismét csökkenti az alacsonyabb ösztrogénszint. Az említett tényezők elősegítik az oszteoporózis kialakulását. Törött csontok egyszerű eséssel fordulhatnak elő.

Savak és bázisok

A sav-bázis egyensúly zavara

Még a sav-bázis egyensúly kisebb zavarai is nagy hatással vannak az egész testre. Kis eltérések is a fehérjék konformációjához vezetnek. A fehérjék az emberi test fontos részét képezik. A konformitás mozgáskorlátozásokhoz és teljes kudarcokhoz vezet. A sav-bázis egyensúly megzavarását azonnal kezelni kell, különben végzetes.

Légzési meghajtó rendellenességek

A légzőszervi rendellenességek

A légzési meghajtással kapcsolatos problémák elsősorban abból adódnak, hogy a vér oxigénszintje lassabban csökken, miközben a szén-dioxid szint emelkedik. Légszomj az eredmény. Ha adaptáció (megszokás) van a vér alacsony oxigéntartalmára, a magas oxigéntartalom biztosítása például műtét során légzési leállást okozhat. Főleg azokat a betegeket érinti, akik tüdőbetegségekben szenvednek, például copd (krónikus obstruktív tüdőbetegség).

Cukorbetegség és vércukorszint

A diabetes mellitusban megkülönböztetnek I. és II

Diabetes mellitus és hipoglikémia

A cukorbetegség más néven cukorbetegség. Megkülönböztetik az I. és a II. Az I. típus többnyire örökletes, míg a II-es típust a nem megfelelő étrend is okozhatja. Súlyos diabetes mellitus esetén a betegnek rendszeres időközönként inzulint kell használnia. Az inzulin beadásának elmulasztása diabéteszes kómát okozhat.

A cukorbetegséget az inzulin elégtelen termelődése okozza. Az alacsony cukorszintet hipoglikémiának is nevezik. Ha a vércukorszint nagyon alacsony, a tudat homályos, és kómához vezethet. Az izzadás a hipoglikémia első jele.

Vashiány és mérgezés

A vashiány azt jelenti, hogy a hemoglobin képződése károsodott. A vashiány világszerte nagyon gyakori. A vashiány gyenge immunrendszerhez, vérszegénységhez és a fáradtság tüneteihez vezethet. A koncentrációs nehézség és az étkezési rendellenességek szintén a vashiány tipikus tünetei. A vasmérgezés keringési összeomlást, veseelégtelenséget, májelégtelenséget és rossz véralvadást okoz.

Elhízottság

Ha a testnek nincs állandó jóllakottság-érzése, akkor a beteg túl sokat eszik. Ez elhízáshoz és súlyos egészségügyi problémákhoz vezet. Az elhízás betegségként jelentkezik. A fogyás kevesebb energiával látja el a testet, mint amire szüksége van. Ennek eredményeként a test lefogy. A jo-jo hatás gyakran a diéta után jelentkezik, mivel a test az alacsony kalóriatartalmú időszak után ismét megpróbálja felépíteni a zsírlerakódásokat.

Hypothermia

Körülbelül 37 Celsius fokos testhőmérsékleten a biológiai folyamatok optimálisan működnek. Ha a test maga már nem képes az optimális fokszámig növelni a hőmérsékletét, ez tüdőödémához, eszméletlenséghez és szívmegálláshoz vezethet. Ennek eredménye a szívritmuszavar és a légzésmegállás. A hosszú távú hipotermia ezért elkerülhetetlenül halálhoz vezet.

Agyhártyagyulladás

Az agyhártyagyulladást encephalitisnek is nevezik, és akkor alakulhat ki, amikor a vér-agy gát már nem teljesen sértetlen. A vírusok eljuthatnak az agyba. A megzavart vér-agy gát különféle neurológiai betegségeket okozhat.

Gyakran feltett kérdések és válaszok

Itt talál választ a homeosztázissal kapcsolatos gyakran feltett kérdésekre.

Ha egy rendszer homeosztázisát megzavarják, maradandó károsodás következik be?

A zavart homeosztázis hatásainak súlyossága a zavar súlyosságától és időtartamától függ. Ha a homeosztázist csak rövid ideig zavarják meg, és az egyensúlyi állapot gyorsan helyreáll, elkerülhetők a következményes károsodások. Minél hosszabb ideig tart az egyensúlyhiány és annál súlyosabb a zavar, annál nagyobb a hatása az emberi testre.

Mennyi ideig tart a rendszer homeosztázisának helyreállítása?

Ez a rendellenesség súlyosságától függ. Ha a rendszer csak kis mértékben tér el az egyensúlyi állapottól és a visszacsatolási folyamat sértetlen, akkor a rendszer homeosztázisa néhány milliszekundum alatt helyreáll. A normál állapottól való nagyobb eltérések esetén több percre lehet szükség, amíg az optimális állapot ismét el nem éri.

Hány homeosztázis van a testben?

A testben zajló folyamatok többsége homeosztázisra épül. Sok fontos folyamatot szabályoznak így. Mivel a testben annyi folyamat zajlik, a homeosztázisok számát nem lehet pontosan meghatározni. Néhány homeosztázis nagyon bonyolult, ezért nehéz meghatározni és meghatározni. Könnyen lehet, hogy az egyik homeosztázis egy másik homeosztázistól függ.