Homeostazia explicată! Funcția, sarcina, bolile; Tulburare

funcția

Dacă un sistem deschis, dinamic este ținut într-o anumită stare de echilibru prin procese interne, atunci menținerea stării de echilibru se numește și homeostazie. Deci, există o autoreglare în sistem.

Homeostazia există într-o mare varietate de domenii, cum ar fi fizica, ecologia, economia și, de asemenea, în medicină. Dacă homeostazia este prezentă într-un sistem, sistemul este denumit și homeostat. Exemple de homeostazie în corpul uman sunt, de exemplu, nivelul de auto-reglare a zahărului din sânge sau reglarea temperaturii corpului.

Ce este homeostazia?

Termenul homeostazie provine din cuvântul grecesc „homoiostásis” și înseamnă ceva de genul egalității. Dacă un sistem se autoreglează și rămâne astfel într-o anumită stare de echilibru, aceasta se numește homeostazie.

Homeostazia există într-o mare varietate de domenii:

  • sociologie
  • chimie
  • fizică
  • psihologie
  • Economie
  • ecologie
  • Științe ale dreptului
  • biologie
  • medicament

Termenul a fost folosit pentru prima dată de Claude Bernard în 1860. Dar numai prin Karl Ludwig von Bertalanffy și Walter Cannon în anii 1930 homeostazia și-a luat semnificația actuală.

În biologie

Stările de echilibru sunt foarte importante în biologie. Reglarea acestor stări de echilibru are loc prin procese homeostatice.

Starea de echilibru se poate referi la unități mici, cum ar fi o celulă, dar și la unități mari, cum ar fi organele sau întregul corp uman.

Echilibrul biologic poate fi măsurat după cum urmează:

  • fizic
  • chimic
  • matematic (număr)
  • anatomic

Procesele homeostatice sunt dependente de anumite bucle de control. În buclele de control, procesele comparabile rulează iar și iar, în care se verifică dacă starea de echilibru este încă prezentă. Dacă anumite valori de control sunt depășite sau nu sunt atinse, procesele sunt declanșate pentru a restabili status quo-ul.

Nu toate influențele externe pot fi controlate și influențate la fel de bine. Bolile pot influența și perturba negativ ciclurile individuale de control. Unele tulburări pot chiar pune viața în pericol.

Nivelul zahărului din sânge este reglat de homeostazie

Funcții și sarcini

Homeostazia reglează multe procese importante din organism:

  • Echilibrul calciului și fosfatului
  • Echilibru acido-bazic
  • Buget de volum
  • Unitatea respiratorie
  • Zahăr din sânge
  • Cifra de afaceri a energiei
  • Tensiune arteriala
  • Bilanțul energetic
  • Termoreglare
  • Metabolismul fierului

Buget și tampon

Echilibrul calciului și fosfatului

Ionii de calciu și fosfat au o anumită concentrație în corpul uman. Se găsesc în țesutul osos și sunt electroliți importanți. Trei hormoni diferiți sunt responsabili pentru reglarea echilibrului de calciu și fosfat. Se asigură că ionii sunt absorbiți în intestin și excretați prin rinichi. Hormonii sunt calcitriolul, hormonul paratiroidian și factorul de creștere a fibroblastelor 23 (FGF23).

Echilibru acido-bazic

Sângele se bazează pe o valoare constantă a pH-ului. Concentrația pH-ului sângelui este de 7,4. Sunt posibile abateri de maximum 0,05. Dacă apare acidoză, adică valoarea pH-ului scade, se numește acidoză. Subacidificarea se numește alcaloză.

Există diferite sisteme tampon care se asigură că valoarea pH-ului rămâne constantă. Un sfert din efectul de tamponare din sânge este produs de tamponul de proteine. Celelalte trei sferturi ale sistemului tampon este alcătuit din tampon acid carbonic/carbonat hidrogen. Acesta este un sistem tampon deschis, deoarece conținutul de dioxid de carbon din sânge poate fi variat rapid prin plămâni. Respirația corectează nivelul de dioxid de carbon din sânge.

Buget de volum

Bilanțul volumului este volumul de apă din corp. Regulamentul nu se referă direct la volumul de apă din corp, ci la sărurile dizolvate din apă. Osmoreglarea are loc în celule în funcție de conținutul de sare. O concentrație mare de sare poate duce la o lipsă de volum în celule, prin care un exces de volum poate provoca edem și hipertensiune arterială. Osmoregularea are loc prin presiune osmotică. În acest fel, concentrația de sare din celule este adaptată la concentrația din exterior.

Respirație și zahăr din sânge

Unitatea respiratorie

Respirația este influențată și de homeostazie

Unitatea respiratorie este preocupată de concentrația de oxigen și dioxid de carbon din sânge. Presiunea parțială a dioxidului de carbon este în general controlată. Dacă presiunea parțială a dioxidului de carbon din sânge crește, aceasta este înregistrată de receptorii arteriali. Acest lucru crește și întărește respirația.

Mușchii respiratori devin mai activi și asigură o respirație mai frecventă. Diafragma este deosebit de afectată. Odată cu frecvența respiratorie mai mare, presiunea parțială a dioxidului de carbon din sânge scade din nou.

Zahăr din sânge

Glicemia este controlată de nivelul de glucoză din sânge. rinichiul medular, celulele roșii din sânge și creierul folosesc glucoza pentru energie. Alte părți ale corpului își obțin energia din metabolismul grăsimilor. Creierul se bazează pe glucoză, deoarece poate traversa bariera hematoencefalică. Un nivel ridicat de glucoză duce la diabet zaharat.

Hipoglicemia poate provoca convulsii, performanțe slabe ale creierului, transpirație și mâini tremurate. Nivelul zahărului din sânge este reglat de doi hormoni peptidici. Acești hormoni peptidici sunt produși în pancreas. Dacă nivelul zahărului din sânge scade, hormonul glucagon intră în joc. Ajută la transformarea glicogenului din organism în glucoză. Când nivelul zahărului din sânge este ridicat, insulina se asigură că ficatul folosește mai multă glucoză.

Tensiunea arterială

Chiar și tensiunea arterială este importantă. Modificările tensiunii arteriale pot afecta organele. Abaterile de presiune din artere sunt reglate în câteva secunde de reflexul baroreceptor. La presiune ridicată, impulsurile sunt direcționate din baroreceptori către centrul circulator.

Aceasta inhibă inervația vaselor de sânge și a inimii și scade tensiunea arterială. Dacă tensiunea arterială este prea mică, se generează o stimulare a centrului circulator. Hipertensiunea arterială apare adesea la persoanele supraponderale, în timp ce persoanele foarte subțiri sunt mai susceptibile de a suferi de tensiune arterială scăzută.

Metabolismul fierului

Prin metabolismul fierului se înțelege distribuția fierului în organism, precum și absorbția și excreția. Fierul este un oligoelement foarte important pentru organismul uman. Are un impact asupra transportului de oxigen, funcțiilor celulare și absorbției de oxigen.

Energie și temperatură

Bilanțul energetic

Bilanțul energetic joacă un rol important în nutriție. Dacă se furnizează prea multă energie, corpul are mai multă energie pe care o poate folosi. Excesul de energie este stocat sub formă de grăsime corporală pentru perioadele nefaste. Cantitatea corectă de aport alimentar este controlată și reglată de senzația de sațietate.

În funcție de locația de măsurare, temperatura corpului nostru este în jur de 36,3 până la 37,4 ° C

Termoreglare

Termoreglarea se referă la controlul temperaturii corpului. La mamifere, temperatura corpului este întotdeauna în jur de 37 de grade Celsius, indiferent de temperatura exterioară. Temperatura corpului se referă la temperatura internă a corpului. Temperatura extremităților, cum ar fi degetele, degetele de la picioare, nasul sau urechile pot diferi.

Dacă temperatura este prea rece, extremitățile neprotejate se pot îngheța dacă hipotermia este prea mare. Dacă corpul se răcește prea mult, contracțiile musculare asigură creșterea din nou a temperaturii corpului. Contracțiile musculare pot fi văzute prin tremurături sau dinți clătinând.

Homeostaza în creier

Este deosebit de important să mențineți statutul existent în creier. Bariera hematoencefalică asigură că nici o substanță nedorită nu poate pătrunde în creier. Agenții patogeni și toxinele nu pot pătrunde în creier dacă bariera hematoencefalică este intactă. Deci funcționează ca un filtru.

Cu toate formele de homeostazie, starea țintă este comparată cu starea reală din diferite zone ale corpului. O reacție în organism este declanșată numai dacă există o discrepanță între cele două stări.

Boli și afecțiuni

Există numeroase afecțiuni cauzate de o homeostază nefuncțională:

  • osteoporoză
  • Perturbarea echilibrului acido-bazic
  • Tulburări ale sistemului respirator
  • Diabet zaharat și hipoglicemie
  • Deficitul de fier și otrăvirea
  • Obezitatea
  • Hipotermie
  • Meningita

osteoporoză

La vârste mai înaintate, consumul de alimente este mai redus. ceea ce reduce cantitatea de calciu absorbită. Cu o mișcare mai mică, masa musculară scade, de asemenea. Acest lucru favorizează pierderea osoasă. La femei, aportul de calciu în timpul și după menopauză este redus din nou cu un nivel mai scăzut de estrogen. Factorii menționați favorizează dezvoltarea osteoporozei. Oasele sparte pot apărea cu o simplă cădere.

Acizi și baze

Perturbarea echilibrului acido-bazic

Chiar și tulburările minore ale echilibrului acido-bazic au un impact major asupra întregului corp. Chiar și abaterile mici duc la conformații ale proteinelor. Proteinele sunt o parte importantă a corpului uman. Conformația duce la restricții de mișcare și eșecuri totale. O perturbare a echilibrului acido-bazic trebuie tratată imediat, altfel va fi fatală.

Tulburări ale impulsului respirator

Tulburări ale sistemului respirator

Problemele cu impulsul respirator rezultă în principal din faptul că nivelul de oxigen din sânge scade mai lent pe măsură ce crește nivelul de dioxid de carbon. Rezultatul este respirația scurtă. Dacă există o adaptare (obisnuirea cu) la un nivel scăzut de oxigen în sânge, aportul de niveluri ridicate de oxigen, de exemplu în timpul unei operații, poate provoca stop respirator. Afectează în principal pacienții care suferă de boli pulmonare, cum ar fi copd (boală pulmonară obstructivă cronică).

Diabet și zahăr din sânge

În diabetul zaharat, se face distincția între tipurile I și II

Diabet zaharat și hipoglicemie

Diabetul zaharat este, de asemenea, cunoscut sub numele de diabet. Se face distincția între tipul I și II. Tipul I este în mare parte ereditar, în timp ce tipul II poate fi cauzat și de o dietă slabă. În cazul diabetului zaharat sever, pacientul trebuie să utilizeze insulină la intervale regulate. Neinjectarea insulinei poate provoca comă diabetică.

Diabetul zaharat este cauzat de producerea insuficienței de insulină. Zahărul scăzut se mai numește și hipoglicemie. Dacă nivelul zahărului din sânge este foarte scăzut, conștiința este înnorată și poate duce la comă. Transpirația este primul semn al hipoglicemiei.

Deficitul de fier și otrăvirea

Un deficit de fier înseamnă că formarea hemoglobinei este afectată. Deficitul de fier este foarte frecvent la nivel mondial. Deficitul de fier poate duce la un sistem imunitar slab, anemie și simptome de oboseală. Dificultățile de concentrare și tulburările alimentare sunt, de asemenea, simptome tipice ale deficitului de fier. Intoxicația cu fier provoacă colaps circulator, insuficiență renală, insuficiență hepatică și coagulare slabă a sângelui.

Obezitatea

Dacă corpul nu are un sentiment consistent de sațietate, atunci pacientul mănâncă prea mult. Acest lucru duce la obezitate și probleme grave de sănătate. Obezitatea apare ca o boală. Pierderea în greutate alimentează corpul cu mai puțină energie decât are nevoie. Rezultatul este că organismul pierde în greutate. Efectul yo-yo apare adesea după dietă, deoarece corpul încearcă să acumuleze din nou depozite de grăsime după perioada cu conținut scăzut de calorii.

Hipotermie

La o temperatură corporală de aproximativ 37 de grade Celsius, procesele biologice din corp funcționează optim. Dacă corpul însuși nu mai este capabil să-și mărească temperatura până la numărul optim de grade, acest lucru poate duce la edem pulmonar, inconștiență și stop cardiac. Aritmiile cardiace și stopul respirator sunt rezultatul. Hipotermia pe termen lung duce inevitabil la moarte.

Meningita

Meningita se mai numește encefalită și se poate dezvolta atunci când bariera hematoencefalică nu mai este complet intactă. Virușii pot ajunge la creier. O barieră hematoencefalică poate provoca o varietate de boli neurologice.

Întrebări și răspunsuri frecvente

Aici veți găsi răspunsuri la întrebările frecvente despre homeostazie.

Dacă homeostazia unui sistem este perturbată, apar daune permanente?

Severitatea efectelor unei homeostazii perturbate depinde de severitatea și durata perturbării. Dacă homeostazia este perturbată doar pentru scurt timp și starea de echilibru este restabilită rapid, se pot evita daunele consecutive. Cu cât dezechilibrul durează mai mult și cu cât perturbarea este mai severă, cu atât impactul asupra corpului uman este mai mare.

Cât durează pentru a restabili un sistem la homeostazie?

Asta depinde de severitatea tulburării. Dacă sistemul se abate doar ușor de la starea de echilibru și procesul de feedback este intact, homeostazia sistemului este restabilită în câteva milisecunde. În cazul abaterilor mai mari de la starea normală, poate dura câteva minute până când starea optimă este atinsă din nou.

Câte homeostaze există în corp?

Majoritatea proceselor din organism se bazează pe homeostazie. Acesta este modul în care sunt reglementate multe procese importante. Deoarece există atât de multe procese care se desfășoară în corp, numărul homeostazelor nu poate fi determinat cu precizie. Unele homeostaze sunt foarte complicate și, prin urmare, dificil de definit și de determinat. S-ar putea ca o homeostază să fie dependentă de o altă homeostazie.