Гомеостаза примеры: Амоксициллин Сандоз таблетки ппо 500мг №12 цена — ⭐138 ₽ ⭐, купить в интернет аптеке Aptstore в Москве

Гомеостаз и почему мы откатываемся / Хабр

Все мы в то или иное время старались добиться больших перемен. И почти все из нас, составив грандиозные планы, обнаружили, что изменение какого-то аспекта нашей жизни или организации, будь то приобретение нового навыка или просто изменение старого процесса, привело к большому откату назад.

Откуда такое несоответствие?

Как Джордж Леонард говорит в своей классической книге «Мастерство», основанной на его многолетнем опыте практики айкидо, нет необходимости бичевать себя или выводить сложное психологическое объяснение.

Проблема объясняется очень простой ментальной моделью, которая описывает как системы регулируются посредством циклов обратной связи: гомеостаз.

Откат – это общее для всех переживание. Каждый из нас сопротивляется значительным изменениям, хоть в худшую, хоть в лучшую сторону. Наше тело, мозг и поведение имеют внутреннюю тенденцию оставаться неизменными в довольно ограниченных границах, а при изменении – откатываться назад, и очень хорошо, что они это делают. Просто подумайте: если бы температура вашего тела повысилась или понизилась на 10 процентов, вы были бы в большой беде. Это же касается и уровня сахара в крови, и любых других функций организма.

Это состояние равновесия, это сопротивление изменениям называется гомеостазом. Оно характеризует все саморегулируемые системы – от бактерии до лягушки, от человека до семьи, от организации до целой культуры – и относится как к психологическим состояниям и поведению, так и к физическому состоянию.

Простейший пример гомеостаза находится в домашней системе отопления. Термостат на стене задает комнатную температуру; когда температура в зимний день опускается ниже заданного уровня, термостат посылает электрический сигнал, который включает обогреватель. Обогреватель замыкает круг, подавая тепло в помещение, где расположен термостат. Когда комнатная температура достигает заданного значения, термостат посылает электрический сигнал обратно в обогреватель, выключая его, таким образом поддерживая гомеостаз.

Поддержание нужной температуры в помещении требует лишь одной петли обратной связи. Поддержание жизни и здоровья даже простейшего одноклеточного организма требует тысяч. А поддержание в состоянии гомеостаза человека требует миллиардов переплетающихся электрохимических сигналов, пульсирующих в головном мозге, несущихся по нервным волокнам, проходящих по кровотоку. Один пример: у каждого из нас у поверхности кожи около 150 тысяч крошечных термостатов в виде нервных окончаний, чувствительных к потере тепла нашего тела, и еще чуть глубже в коже 16 тысяч или около того тех, которые сообщают нам о проникновении тепла извне.

Еще более чувствительный термостат находится в гипоталамусе в основании мозга, рядом с ветвями главной артерии, которая доставляет кровь от сердца в голову. Этот термостат может улавливать даже малейшие изменения температуры крови. Когда вам становится холодно, эти термостаты подают сигнал к закрытию потовых желез, пор и маленьких кровеносных сосудов близ поверхности тела.

Активность желез и мышечное напряжение вызывают у вас дрожь для выработки большего количества тепла, и ваши чувства передают в ваш мозг очень четкое послание, побуждая вас продолжать двигаться, надеть больше одежды, поближе к кому-то прижаться, искать укрытие или развести костер.

Когда идет речь о системах, гоместаз представляется нормой, однако мы часто забываем о нем или думаем, что не подчиняемся простому закону природы. Но нет нужды полностью отчаиваться. Гомеостаз часто довольно благоприятен, и он поддерживает жизнь и здоровье систем. Без него не работали бы наши тела, равно как и наши социальные системы.

Гомеостаз в социальных группах привносит дополнительные петли обратной связи. Семьи сохраняют стабильность с помощью наставлений, увещеваний, наказаний, привилегий, подарков, милостей, знаков одобрения и ласки, и даже с помощью чрезвычайно тонкого языка тела и мимики. Социальные группы большие по размеру, чем семья, прибавляют различные типы систем обратной связи. Национальная культура, например, обеспечивается законодательным процессом, правоохранительной системой, образованием, народным творчеством, спортом и играми, экономическими поощрениями, которые благоприятствуют определенным видам деятельности, а также сложной паутиной нравов, маркеров престижа, знаменитых ролевых моделей и стиля, которые в значительной степени опираются на средства массовой информации как на национальную нервную систему. Хотя мы можем подумать, что наша культура без ума от нового, главная функция всего этого – как и в случае с петлями обратной связи в вашем теле – это сохранение вещей такими, какие они есть.

Проблема в том, что гомеостаз, как и естественный отбор и как сама жизнь, ненаправлен и не имеет «системы ценностей» – он не сохраняет то, что хорошо, и не отвергает то, что плохо. Он похож на инерцию: это простой алгоритм, который поддерживает вещи в движении как они были.

Скажем, например, что последние двадцать лет – со старшей школы – вы были почти совсем малоподвижны. Сейчас большинство ваших друзей занимаются фитнесом, и вы решили, что если не можете победить фитнес-революцию, то присоединитесь к ней. Покупка трико и кроссовок – это весело, как и первые шаги, когда вы начинаете бежать по школьной дорожке рядом с домом. Затем, примерно на трети первого круга, происходит что-то жуткое. Может, вас внезапно тошнит. Может, кружится голова. Возможно, есть странное паническое ощущение в груди. Возможно, вы умираете. Нет, вы умираете.

Более того, конкретные ощущения, которые вы испытываете, вероятно, сами по себе несущественны. Что вы на самом деле ощущаете, так это сигнал тревоги гомеостатической системы – звон колоколов, мигание огней. Тревога! Тревога! Значительные изменения в дыхании, сердечном ритме, метаболизме. Что бы вы ни делали, прекратите немедленно. Гомеостаз, помните, не различает между тем, что вы бы назвали переменами к лучшему и переменами к худшему. Он противостоит всем переменам. После двадцати лет без физических упражнений ваше тело считает сидячий образ жизни «нормальным»; начало перемен к лучшему интерпретируется как угроза. Поэтому вы медленно идете к своей машине, посчитав, что поищите какую-нибудь другую революцию, к которой можно примкнуть.

Леонард предлагает несколько возможных решений или, по крайней мере, подход к проблеме гомеостаза. Хорошо то, что гомеостаз не всемогущ; это просто сила, с которой мы должны работать. Он предлагает пять способов подойти к проблеме:

1. Имейте в виду то, как работает гомеостаз. Это может быть самым важным пунктом. Ожидайте сопротивления и отдачи. Поймите, что когда начинают раздаваться сигналы тревоги, это не обязательно означает, что вы больны, или безумны, или ленивы, или что вы приняли неверное решение, вступив на путь к мастерству. На самом деле, вы можете воспринимать эти сигналы как указание на то, что ваша жизнь определенно меняется – точно как вы и хотели. Конечно, может быть вы начали что-то, что вам не подходит; только вы можете решить. Но в любом случае, не паникуйте и не сдавайтесь при первых признаках трудностей.

Вы также можете ожидать сопротивления со стороны друзей, семьи и коллег. (Гомеостаз, как мы заметили, применим к социальным системам так же, как и к индивидуумам.) Скажем, раньше вы с трудом вылезали из постели в 7:30 и едва вползали на работу к 9:00. Теперь, на пути к мастерству, в 6:00 вы уже на трехмильной пробежке, а в 8:30 уже в офисе, полные энергии. Вы можете предполагать, что ваши коллеги будут безумно рады, но не будьте слишком уверены. А когда вернетесь домой, все еще неистово желая бежать, думаете, семья будет приветствовать перемены? Может быть. Имейте в виду, что вся система должна измениться, когда меняется любая ее часть. Так что не удивляйтесь, если некоторые из людей, которых вы любите, начнут незаметно или откровенно подрывать ваше саморазвитие. Не то, чтобы они желали вам зла; это просто работает гомеостаз.

2. Будьте готовы вести переговоры с вашим неприятием перемен. Так что же делать, когда вы сталкиваетесь с сопротивлением, когда мигают красные огни и раздаются сигналы тревоги? Ну, вы не отступаете и не пробиваете себе дорогу.

Переговоры – ключ к успешным долгосрочным переменам во всем, начиная с увеличения скорости бега и заканчивая преобразованием организации. Бегун на дальние дистанции, стремящийся уменьшить время прохождения отмеренного пути, ведет переговоры с гомеостазом, используя боль не как противника, а как лучший ориентир на результат. Менеджер, нацеленный на изменения, держит глаза и уши открытыми для признаков недовольства или расстройства, а затем играет на грани недовольства, неизбежного спутника преобразований. Тонкое искусство игры на грани в этом случае предполагает готовность сделать один шаг назад на каждые два вперед, иногда наоборот. Оно также требует решимости продолжать толкать, но не без внимания. Простое отключение внимания к предупреждениям лишает вас ориентиров и чревато повреждением системы. Простое продавливание вопреки предупредительным сигналам увеличивает возможность отката. Вы никогда не можете быть точно уверены, где именно возникнет сопротивление. Чувство тревоги? Психосоматические реакции? Склонность к самосаботажу? Ссоры с семьей, друзьями или коллегами по работе? Ничего из вышеперечисленного? Будьте начеку.

Будьте готовы к серьезным переговорам.

3. Создайте систему поддержки. Вы можете делать это в одиночку, но очень полезно иметь других людей, с которыми вы можете разделить радости и опасности, связанные с изменениями, которые вы делаете. Лучшая система поддержки будет включать людей, которые прошли или проходят через подобный процесс, людей, которые могут рассказать собственные истории изменений и послушать ваши, людей, которые будут поддерживать вас, когда вы начинаете откатываться и поощрять вас, когда вы этого не делаете. Путь мастерства, к счастью, почти всегда способствует развитию социальных групп. В своей основополагающей книге «Человек играющий» Йохан Хёйзинга отмечает тенденцию спорта и игр к объединению людей. Игровое сообщество, отмечает он, как правило сохраняется и после игры, вдохновленное «чувством, что они совместно пребывают в некоем исключительном положении, совместно делают одно важное дело, обособляясь от прочих и порывая с общими для всех нормами». То же самое можно сказать и о многих других занятиях, независимо от того, называют ли их формально спортом: искусства и ремесла, охота, рыбалка, йога, дзен, профессии, «офис».

А что, если ваш путь к мастерству одинок? Что, если вы не найдете единомышленников на этом конкретном пути? По крайней мере, вы можете дать близким вам людям понять, что вы делаете, и попросить их о поддержке.

4. Придерживайтесь регулярности практики. Люди, приступающие к любому виду изменений, могут достичь стабильности и комфорта путем более или менее регулярной практики полезной деятельности не столько ради достижения внешней цели, сколько ради нее самой. Идущий по пути к мастерству опять-таки удачлив, ибо практика в этом смысле (как я уже не раз говорил) является основой самого пути. Обстоятельства особенно благоприятны в случае, если вы уже наладили регулярную практику в чем-то другом, прежде чем принять вызов и изменение начала следующего. Легче начать применять принципы мастерства в своей профессии или в основных отношениях, если вы уже привыкли к регулярной утренней зарядке. Практика – это привычка, и любая регулярная практика обеспечивает своего рода опорный гомеостаз, устойчивую основу в период нестабильности изменений.

5. Посвятите себя непрерывному образованию. Мы склонны забывать, что обучение – это гораздо больше, чем чтение книг. Учиться – значит меняться. Образование, независимо от того, касается ли оно книг, тела или поведения – это процесс, который меняет учащегося. Оно не обязано заканчиваться по окончании университета или в сорока- или шестидесяти- или восьмидесятилетнем возрасте, и лучшее обучение подразумевает обучение тому, как учиться, то есть меняться. Учащийся пожизненно – это, по сути, тот, кто научился справляться с гомеостазом просто потому, что он или она делает это постоянно. Любитель, Одержимый и Хакер – все они в своем роде учащиеся, но обучение на протяжении всей жизни – это исключительная прерогатива тех, кто вступил на путь мастерства – путь, который никогда не заканчивается.

Гомеостаз | Biomol RU

Человек, как закрытая система

Наверное, Вы не раз задумывались, что является причиной стабильности и счастливого роста одних, а неудач и падения других. Возможно, Вы пришли к выводу, что на то, что произошло или происходит, оказывают влияние внешние факторы, которые способны помочь или навредить.

Каждый из нас представляет собой стабильную систему психофизического и энергетического равновесия. Организм взрослого полностью сформирован и способен к самостоятельному существованию и поиску своего места в мире.

Человек как единое целое будет функционировать стабильно только тогда, когда сохраняется равновесие одновременно в теле и в мыслях.

Гомеостаз в закрытой системе

Такое общее внутреннее состояние стабильного равновесия называется гомеостазом. Не относится исключительно к человеку, но также ко всем закрытым системам, которые существуют самостоятельно и создают большую, более полную целостность, влияющую на окружающую среду. Закрытой системой является автомобиль, на котором мы ездим, дом, где мы проживаем, фирма, где мы работаем, государство, в котором мы живём и наша планета, в атмосфере которой мы пребываем всю жизнь. Эти системы имеют своё предназначение и задания для выполнения, так же, как человек должен выполнить какие-то задания в своей жизни, и его судьба зависит в значительной степени от внешних факторов.

Гомеостаз в организме человека

Сохранением гомеостаза организма давно занимаются старейшие медицины — китайская или аюрведа. Известны разные способы открытия причин нарушения здоровья и стабильности. Всегда принимается во внимание человек, как целостность, всё, что с ним происходит и то что может повлиять на сдвиг гомеостаза в худшую сторону.

Так же, как существует множество возможных закрытых систем, и каждая из них имеет иные потребности, признаки и возможности, так же много существует и личностей людей, отличающихся своими особенностями и потребностями.

Автомобиль, который будет заправлен несоответствующим топливом, а для его консервации будет использовано плохое масло и неподходящие запчасти, очень быстро сломается. То же самое касается сотрудника (несмотря на то что сотрудник это человек), который, во-первых, не выполняет работу согласно своим способностям, во-вторых, не получает соответствующего вознаграждения и, в-третьих, эксплуатируется сверх меры. Вместе с тем, когда говорим о живом сотруднике, возможна обратная ситуация, когда награждается слишком хорошо за небольшой объем выполненной работы. Тогда сторудник может стать сонливым и ленивым, и не очень охотно приступит к более трудным заданиям.

Гомеостаз и питание

Эти примеры легко отнести к человеку, который может кушать продукты неподходящие для этого человека, как с точки зрения их энергетической ценности, так и поддержания чистоты организма, вредные, или вообще есть слишком много или слишком мало. Существуют случаи, когда организм человека приспосабливается к определенному питанию, которое не является для этого человека вредным сразу же. Однако через некоторое время такое питание приводит к более быстрому износу системы и излишне отягощает отдельные части тела.

Как продукты могут влиять на гомеостаз?

У нас есть много возможностей формирования собственных привычек. Имея огромное предложение разнообразных продуктов возникает соблазн хотя бы попробовать. Как обычно и во всем, часть этих продуктов нам полезна, а другая же наоборот. То же в значительной степени касается и промышленных продуктов. Массово производимые, унифицированные и производимые по универсальным правилам, которые необязательно полезны всем одинаково, хотя может быть, что всем одинаково вредны. Каждый продукт питания, начиная от обычной питьевой воды, через немного более сложные натуральные продукты типа овощи или фрукты, и заканчивая сложными продуктами такими, как готовые колбасы, переработанные блюда и напитки, имеет определённый состав и содержание химических веществ, которые влияют на наше здоровье и гомеостаз и это влияние может быть различным.

Где золотая середина?

Как во всём єтом найти золотую середину, благодаря которой все наши внутренние органы и системы будут в гомеостазе и обеспечат нам здоровье и силу?

Всеобщее благополучие способствует легкости жизни и развитию. Но, как всегда, избыток вреден. Дополнительно, все усложняет быстрота принятия решений о выборе продуктов. Часто у нас нет шансов задуматься над тем, что мы должны есть, едим то, что попадет под руку, что дешевле, более вкусно и готовится быстро. Поступление топлива непрерывно, однако качество и полезность не всегда соответствующие.

В чём помогает Микроэлементный Анализ Волос?

Наша задача — определить на основании исследований, совместных наблюдений, консультаций и интерпретации, какой тип метаболизма у каждого пациента. Какие направления поддержки гомеостаза преобладают в организме и как обеспечить гомеостазу стабильную защиту от вредного воздействия внешних факторов. Мы под лупой рассматриваем кислотно-щелочное равновесие организма, гомеостаз катаболизм — анаболизм, а также гормональное и энергетическое равновесие. Мы проверяем, является ли этот организм симпатиком, который собирает доступную поблизости еду, или же парасимпатиком — охотником, который ищет определённую добычу.

Мы помогаем найти первоначальный инстинкт организму, который как закрытая система нуждается в определённом сотрудничестве с пищевой средой, для того чтобы работать наилучшим образом и при этом жить во здравии и с удовольствием как можно дольше.

примеров гомеостаза | YourDictionary

Гомеостаз относится к способности организма или окружающей среды поддерживать состояние внутреннего баланса и физического благополучия, несмотря на изменения или внешние факторы. Успешный гомеостаз жизненно важен для выживания любого живого существа, и способность поддерживать гомеостаз даже в неблагоприятных условиях является одним из наиболее важных эволюционных преимуществ.

Вот несколько примеров гомеостаза, начиная с человеческого тела, затем переходя к примерам у животных и растений.

Примеры гомеостаза в организме человека

Человеческое тело — удивительно сложный механизм, но многие его части и процессы существуют просто для поддержания гомеостаза. То есть машина существует для того, чтобы машина могла продолжать существовать.

• Внутренняя температура тела человека является прекрасным примером гомеостаза. Когда кто-то здоров, его тело поддерживает температуру около 98,6 градусов по Фаренгейту (37 градусов по Цельсию). Будучи теплокровными существами, люди могут повышать или понижать температуру внутри себя, чтобы поддерживать ее на желаемом уровне. Лежите ли вы на летнем солнце или играете на зимнем снегу, температура вашего тела меняется всего на градус или два. Это пример поддержания гомеостаза. Когда вы дрожите на морозе или потеете летом, ваше тело пытается поддерживать гомеостаз.
• Глюкоза является основной формой сахара и единственным типом, который организм может использовать напрямую. Организм должен поддерживать надлежащий уровень глюкозы, чтобы человек оставался здоровым. Когда уровень глюкозы становится слишком высоким, поджелудочная железа выделяет гормон, известный как инсулин. Если уровень глюкозы в крови падает слишком низко, печень снова преобразует гликоген в крови в глюкозу, повышая уровень.
• Когда бактерии или вирусы, от которых вы можете заболеть, попадают в ваше тело, ваша лимфатическая система включается, чтобы помочь поддерживать гомеостаз. Он работает для борьбы с инфекцией до того, как она заразит вас, гарантируя, что вы останетесь здоровыми.
• Поддержание нормального кровяного давления является примером гомеостаза. Сердце может ощущать изменения артериального давления, посылая сигналы в мозг, который затем отправляет соответствующие инструкции обратно в сердце. Если кровяное давление слишком высокое, сердцебиение должно замедлиться; если он слишком низкий, сердце должно ускориться.
• Более половины массы тела человека составляет вода, и поддержание правильного водного баланса является примером гомеостаза. Клетки, в которых слишком много воды, раздуваются и даже могут взорваться. Клетки со слишком небольшим количеством воды могут в конечном итоге сжиматься. Ваше тело (и здоровое потребление жидкости) поддерживает надлежащий водный баланс, так что ни одна из этих ситуаций не возникает.
• Уровень кальция в крови должен поддерживаться на должном уровне. Организм регулирует эти уровни на примере гомеостаза. Когда уровень снижается, паращитовидная железа выделяет гормоны. Если уровень кальция становится слишком высоким, щитовидная железа помогает, фиксируя кальций в костях и снижая уровень кальция в крови.
• Нервная система помогает поддерживать гомеостаз дыхания. Поскольку дыхание в основном непроизвольное, нервная система обеспечивает получение организмом столь необходимого кислорода посредством вдыхания соответствующего количества кислорода.
• Еда, питье и даже простое дыхание могут привести к попаданию в организм неперевариваемых и даже опасных веществ. Организм поддерживает гомеостаз, устраняя эти вещества через мочевыделительную и пищеварительную системы. Человек просто мочится и испражняется токсинами и другими неприятными вещами из крови, восстанавливая гомеостаз в организме человека.

Реклама

Гомеостаз у животных

Вы можете найти примеры гомеостаза в животном мире, от рыб, пьющих воду, до животных, ищущих солончаков!

• Знаете ли вы, что поведение многих ваших питомцев направлено на поддержание гомеостаза? Например, когда ваша собака высовывает язык и задыхается, она в основном потеет, снижая температуру своего тела. Ваша кошка любит спать под лучами солнца? То же самое, только ваша кошка пытается согреться. Все дело в поддержании этого гомеостаза.
• Гомеостаз — это все у хладнокровных животных. Не имея возможности контролировать температуру своего тела, рептилии, земноводные и рыбы идут на все, чтобы найти подходящий климат. Африканская двоякодышащая рыба, например, ведет активный образ жизни. Когда наступает лето, двоякодышащие рыбы заворачиваются в комок грязи и слизи и спят, избавляясь от жары, а спустя месяцы выходят наружу, когда все остынет.
• Температура тела — не единственный компонент гомеостаза. Есть также микробиом, бактерии и другие организмы, которые растут внутри животных и поддерживают их здоровье. Чтобы получить и сохранить эти микроорганизмы, молодые животные от коал до слонов будут есть фекалии своих родителей. К счастью, мы, люди, рождаемся с правильными жуками.
• Солонцы — еще один пример животных, поддерживающих гомеостаз. Когда в их рационе не содержится определенных необходимых минералов, животные, такие как лоси и сурки, будут искать и лизать камни и другие предметы, содержащие эти минералы. Это продолжается уже миллионы лет. Достаточно взглянуть на государственный парк Big Bone Lick в Кентукки. У них были мамонты на солончаках!
• Вы когда-нибудь задумывались, пьют ли рыбы воду? Они делают! Поддержание уровня воды в организме является жизненно важным гомеостатическим процессом. Пресноводные рыбы поглощают воду жабрами, а морские – ртом. Чтобы избежать передозировки соли, у морских рыб есть специальные клетки, которые выкачивают соль из тела.

Реклама

Гомеостаз растений

На гомеостаз полагаются не только люди и животные. Растениям необходимо поддерживать тот же баланс, чтобы выжить и процветать.

• Как и животные, растения также «дышат», хотя обмен происходит в обратном направлении. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Знаете ли вы, что они также регулируют, сколько они принимают и выпускают? У листьев есть устьица, отверстия на нижней стороне, которые расширяются и сужаются, чтобы получить правильное сочетание. Это гомеостаз.
• Листья — это машины для поддержания гомеостаза. В дополнение к описанному выше процессу фотосинтеза те же самые устьица поглощают и выделяют питательные вещества, в том числе соль и многие другие, в зависимости от того, требуется ли растению больше или меньше.
• Устьица — тройная угроза. Они регулируют фотосинтез и питание растений, а также поддерживают оптимальный уровень воды в растении. Когда устьица широко открываются, они высушивают растение. Когда они закрываются, они помогают удерживать воду.
• Растения также прилагают все усилия для поддержания надлежащей температуры. Будучи менее подвижными, чем среднестатистическое животное, растения должны проявлять творческий подход. Подсолнухи, например, получили свое название не просто так: они гелиотропы, следующие за солнцем по небу для максимального фотосинтеза. Растения также подвержены гравитропизму, используя гравитацию для управления своим ростом. Корни эволюционировали, чтобы идти навстречу гравитационному притяжению, в то время как побеги противостоят ему.
• В организме растений есть полезные бактерии, как и у животных. Существует целая категория микроорганизмов под названием PGPR, или «ризобактерии, способствующие росту растений». Бактерии обитают в почве и любят болтаться в корнях. На самом деле им это так нравится, что они платят за аренду: PGPR отбивается от других микробов, вызывающих болезни, и помогает растениям использовать минералы и вырабатывать важные гормоны.

Реклама

Гомеостаз и вы

Гомеостаз универсален. На самом деле, многие биологи описывают весь природный мир как поддерживающий гомеостаз, реагирующий на изменение климата и разнообразие видов, чтобы поддерживать планету Земля в наиболее пригодном для жизни состоянии.

На более личном уровне гомеостаз — это просто слово, обозначающее живые существа, приводящие в порядок свои тела, чтобы продолжать жить. Болезнь нарушает гомеостаз, а здоровье во многом определяется тем, насколько хорошо организм поддерживает гомеостатический баланс.

Если вы хотите продолжить свое путешествие по человеческому телу, вы можете углубиться в белки, его основные строительные блоки. В качестве альтернативы вы можете пойти дальше и почитать о макроэволюции, чтобы найти примеры массивных систем, поддерживающих свой собственный гомеостаз в масштабе всего вида.

5 Примеры гомеостаза в биологии

Гомеостаз — это тенденция клеток организма и, следовательно, организма в целом поддерживать стабильную и постоянную внутреннюю среду. Поддержание гомеостаза необходимо для того, чтобы клетки могли выполнять свои функции, существовать и размножаться.

В организме существуют различные методы поддержания гомеостаза, и многие системы работают вместе для его достижения. Некоторые примеров систем/целей, которые работают для поддержания гомеостаза, включают: регулирование температуры, поддержание здорового кровяного давления, поддержание уровня кальция, регулирование уровня воды, защиту от вирусов и бактерий.

Подробный обзор гомеостаза

Прежде чем углубляться в конкретные примеры гомеостаза, давайте на минутку дадим определение гомеостазу и лучше поймем, что это такое. Короче говоря, гомеостаз — это действия, которым подвергается тело, чтобы поддерживать стабильное состояние и сопротивляться изменениям. Гомеостаз использует петли отрицательной обратной связи, которые работают, чтобы противодействовать силам окружающей среды, которые изменяют свойства клеток.

Биологические системы, такие как ваша печень, ваше сердце, ваши мышцы и ваше тело в целом, постоянно подвергаются воздействию внешних сил, которые смещают составляющие их клетки из точек равновесия. Например, когда вы используете свои мышцы, они выделяют тепловую энергию, и температура вашего тела повышается. Поддержание гомеостаза зависит от способности вашего организма противодействовать этим изменениям. Петли отрицательной обратной связи используются организмом для поддержания гомеостаза. Петля отрицательной обратной связи противодействует силам изменений, воздействующим на тело, противодействуя стимулу, вызывающему эти изменения. Когда ваше тело нагревается, срабатывает петля отрицательной обратной связи, и пока температура выше стабильного целевого значения примерно 37,0 градусов Цельсия (или 98,6 градусов по Фаренгейту), петля отрицательной обратной связи будет продолжаться, и температура вашего тела будет снижаться.

Петля отрицательной обратной связи работает, реагируя на стимул. В примере с высокой температурой тела раздражителем является температура, превышающая определенный уровень, и эта температура определяется нервными клетками. Эти нервные клетки отправляют информацию в часть мозга, отвечающую за регулирование температуры. Центр управления в мозгу интерпретирует эту информацию и отвечает, отправляя сигналы эффекторам, таким системам, как потовые железы, которые предназначены для противодействия раздражителям и снижения температуры тела до нормального уровня.

В гомеостаз вовлечены как отрицательные, так и положительные петли обратной связи. В то время как большинство гомеостатических систем используют петли отрицательной обратной связи, некоторые системы вместо этого используют петли положительной обратной связи. Учтите тот факт, что, хотя температура вашего тела может превышать определенную температуру, она также может упасть ниже желаемой температуры. Когда вам слишком холодно, ваше тело реагирует несколькими способами, чтобы согреться, один из которых включает дрожь (которая выделяет тепловую энергию). Это означает, что гомеостатические системы могут состоять из двух разных частей: петли отрицательной обратной связи и петли положительной обратной связи.

Цикл отрицательной обратной связи действует для противодействия стимулу, уменьшая что-то, когда оно превышает заданное значение, в то время как контур положительной обратной связи действует, увеличивая уровень чего-либо, пока он не достигнет желаемого значения. Фундаментальное различие между петлями отрицательной обратной связи и петлями положительной обратной связи заключается в том, что петли положительной обратной связи усиливают некоторый подаваемый им сигнал. По этой причине циклы положительной обратной связи часто используются для завершения процесса, а не для поддержания статус-кво.

Сравнение и противопоставление положительной и отрицательной обратной связи в действии

Давайте рассмотрим, как положительная и отрицательная обратная связь реагирует на стимул, чтобы сделать различие между двумя разными петлями более четким.

Фото: Ганс через Pixabay, CC0

Как уже упоминалось, в вашем теле есть датчики, которые определяют, опускается ли тело ниже определенной точки или увеличивается выше определенной точки. Часть мозга, регулирующая температуру, находится в гипоталамусе. Ваш гипоталамус будет реагировать на резкие изменения температуры тела. Если это особенно жаркий день или если вы особенно усердно тренировались, ваше тело реагирует, запуская различные механизмы, предназначенные для снижения температуры. Во-первых, тело начинает вырабатывать пот, который помогает снизить температуру по мере испарения пота. Тяжелое дыхание также может увеличить скорость потери тепла. Кровеносные сосуды также движутся к поверхности кожи, что облегчает распространение тепла в окружающую среду.

Напротив, если человеку слишком холодно, гипоталамус запускает другой набор реакций. Если это ветреный день и вы одеты слишком легко, ваш мозг реагирует, активируя многочисленные процессы, предназначенные для того, чтобы согреться. Приток крови к коже уменьшается, так что вы можете лучше поддерживать тепло, и ваше тело покрывается мурашками, которые помогают удерживать слой теплого воздуха возле кожи. Дрожь также помогает вырабатывать тепло тела.

Следует отметить, что температурный порог, который может запускать петлю положительной или отрицательной обратной связи, может сдвигаться, это не постоянное значение. Температура тела может меняться в течение дня: она снижается рано утром и повышается ближе к вечеру. Определенные изменения в химическом составе тела, такие как реакция на лихорадку, также могут изменить порог, при котором запускаются циклы обратной связи по снижению тепла.

Изменение температуры тела в течение дня. Фото: Неизвестно — источник изображения, общественное достояние, https://commons. wikimedia.org/w/index.php?curid=227449

Хотя реакции, возникающие, когда вам слишком холодно, являются одним из примеров петли положительной обратной связи. , еще один пример положительной обратной связи включает процесс родов. Помните, что циклы положительной обратной связи часто используются для того, чтобы довести процесс до конца, и здесь дело обстоит именно так. Петля положительной обратной связи способствует рождению ребенка, и нейроны в мозге получают сигнал, который побуждает его выделять окситоцин. Мозг получает сигнал, когда голова младенца давит на шейку матки, которая является нижней частью матки. Эффект окситоцина заключается в усилении сокращений матки, что приводит к еще большему давлению на шейку матки, что вызывает выделение большего количества окситоцина и далее. Эта петля положительной обратной связи будет продолжаться до тех пор, пока процесс не завершится и не родится ребенок.

Нарушения в петлях обратной связи и гомеостазе

Поддержание гомеостаза зависит от функционирования петель отрицательной обратной связи, а это означает, что если эти петли прерываются, обычно нарушается и гомеостаз. Вмешательство механизмов обратной связи часто вызывает такие заболевания, как диабет, возникающий в результате разрыва петли обратной связи, ответственной за выработку инсулина. Поскольку гормон инсулин не вырабатывается в достаточном количестве, организму трудно контролировать уровень сахара в крови. Обычно уровень сахара в крови контролируется инсулином и глюкагоном.

Инсулин – это то, что снижает концентрацию глюкозы в крови, а сами уровни глюкозы повышаются после приема пищи. Когда уровень глюкозы в крови повышается, бета-клетки поджелудочной железы запускают секрецию инсулина, и этот инсулин вызывает реакцию других клеток в организме, таких как мышечные и жировые клетки. Эти другие клетки поглощают глюкозу и используют ее в качестве топлива. Инсулин имеет еще одно действие в организме, он заставляет глюкозу превращаться в запасную молекулу гликогена, находящуюся в печени. Действуя вместе, эти процессы вытягивают сахар из крови и уровень сахара в крови до нормального уровня, а по мере снижения уровня сахара в крови секреция инсулина также прекращается и возвращается к нормальному уровню.

В то время как инсулин снижает концентрацию глюкозы в крови, глюкагон оказывает противоположное действие, повышая концентрацию. Уровень глюкозы в крови падает, если вы долгое время ничего не ели, и если это происходит в другом месте, клетки поджелудочной железы выделяют глюкагон. Этот глюкагон реагирует с печенью, и обнаруженный там гликоген расщепляется до глюкозы и высвобождается в кровоток организма, что приводит к повышению уровня сахара в крови.

Пять примеров гомеостаза

Температура тела: Процесс, который регулирует температуру тела, был рассмотрен выше.

Артериальное давление: Система, которая поддерживает нормальное кровяное давление, является примером гомеостаза. Поддержание здорового артериального давления является одним из примеров гомеостатического процесса, при котором организм реагирует на изменения артериального давления, посылая сигналы в мозг. Мозг интерпретирует сигналы и посылает инструкции сердцу либо ускориться, если артериальное давление слишком низкое, либо замедлиться, если артериальное давление слишком высокое.

Пример системы, поддерживающей уровень кальция. Фото: Anatomy & Physiology, веб-сайт Connexions. https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/1-introduction, 19 июня 2013 г. – Колледж OpenStax, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php ?curid=30017603

Уровни кальция: Уровни кальция в организме должны быть в пределах диапазона допустимых параметров, и организм регулирует этот процесс посредством высвобождения гормонов в другом примере гомеостаза. Гормоны щитовидной железы отвечают за регулирование уровня кальция, фиксируя кальций в костях, если уровень кальция становится слишком высоким, что приводит к снижению уровня кальция в крови.

Уровень воды в организме: Еще одним примером гомеостаза является регулирование уровня воды в организме. Хотя более половины веса тела приходится на воду, в клетках тела должен быть водный баланс. Клетки, в которых слишком много воды, могут раздуваться и даже разрываться, в то время как клетки с недостатком воды сжимаются.