Τι είναι η βιολογική ομοιόσταση;

Η ομοιόσταση χρησιμοποιείται συνήθως ως λέξη για να περιγράψει οποιοδήποτε σύστημα που βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση, αυτοσφασιστική και διατήρηση.Μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα κλειστό σύστημα, όπως ένα ρομποτικό δρομέα που τροφοδοτείται από πυρηνικά για τη διερεύνηση του διαστήματος.Πιο συχνά, εφαρμόζεται σε ανοιχτά συστήματα που διαθέτουν κανάλια εισόδου και εξόδου για αλληλεπίδραση με το περιβάλλον ή με άλλα συστήματα.Πολύ περίπλοκα συστήματα, ωστόσο, είναι σπάνια τέλεια, οπότε ο όρος περιγράφει μια ιδανική, υποθετική κατάσταση.Μεταξύ των πιο πολύπλοκων διαδικασιών είναι η ζωή και η βιολογική ομοιόσταση ήταν η πιο αυστηρά μελετημένη.

Ο όρος δημιουργήθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1920 ως έννοια της ανθρώπινης λειτουργίας.Δεδομένου ότι οι άνθρωποι επιβιώνουν σε ένα ευρύ φάσμα περιβαλλόντων, υπό ποικίλες συνθήκες και με ποικίλες δίαιτες, η υπόθεση είναι ότι το ανθρώπινο σώμα διαθέτει εγγενείς προσαρμοστικούς μηχανισμούς.Παρά τις πολλές διαφορές στην εξωτερική εισροή ή ερέθισμα και τις αντίστοιχες διαφορετικές αντιδράσεις του σώματος, πιστεύουν ότι μια συστηματική εσωτερική κατάσταση που είναι ουσιαστικά η ίδια σε όλους τους ανθρώπους.Η βιολογική ομοιόσταση μπορεί να εφαρμοστεί σε έναν ολόκληρο οργανισμό, καθώς και στα αλληλένδετα υποσυστήματα του.

Ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα παραδείγματα για να εξηγηθεί η βιολογική ομοιόσταση είναι η εσωτερική ρύθμιση της θερμοκρασίας.Για τους ανθρώπους, η ιδανική θερμοκρασία είναι ακριβώς 98,6 deg.Fahrenheit (37 deg, Κελσίου).Είτε ο πυρετός είναι από τον καλοκαιρινό ήλιο είτε από την ασθένεια, εάν η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται πάνω από το φυσιολογικό, αρχίζει να ιδρώνει.Η εξάτμιση του νερού στον ιδρώτα δροσίζει το σώμα.Εάν η εσωτερική θερμοκρασία πέσει κάτω από αυτή τη λεπτή γραμμή, το σώμα αρχίζει να τρέμει επειδή ένα από τα υποπροϊόντα της συστολής των μυών είναι η θερμότητα.

Άλλοι οργανισμοί μπορεί να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία τους διαφορετικά.Τα ψυχράα ερπετά, για παράδειγμα, μπορεί να χρειαστεί να απορροφήσουν τη θερμότητα ακτινοβολίας από τον ήλιο ή ένα ζεστό βράχο για να αυξήσουν τη θερμοκρασία του σώματος στο επίπεδο που απαιτείται για τη σωματική δραστηριότητα.Τα καγκουρό της ξηρής αυστραλιανής ερήμου δροσίζουν το σώμα τους γλείφοντας τα πόδια τους.Σε όλες τις περιπτώσεις, ο στόχος είναι ο ίδιος mdash;Για να διατηρηθεί μια κρίσιμη εσωτερική ισορροπία.

Ένα άλλο παράδειγμα βιολογικής ομοιόστασης είναι η ανάγκη διατήρησης του κατάλληλου ρΗ ή του επιπέδου οξύτητας.Το στομάχι, για παράδειγμα, είναι εξαιρετικά όξινο.Το ρΗ του ανθρώπινου αίματος, από την άλλη πλευρά, έχει ένα στενό εύρος ανοχής που είναι ελαφρώς πιο αλκαλική από το ουδέτερο μέτρο του καθαρού νερού.Ο καθένας είναι κρίσιμος για την υγιή λειτουργία.

Οι μηχανισμοί με τους οποίους το σώμα επιτυγχάνει σωστή ισορροπία είναι, κατ 'αρχήν, χαρακτηριστικό των ομοιοστατικών συστημάτων.Πρώτον, ένας υποδοχέας κάποιου είδους πρέπει να αισθανθεί την τρέχουσα κατάσταση του συστήματος και να αναμεταδίδει αυτές τις πληροφορίες σε ένα κέντρο ελέγχου κάποιου τύπου.Στους ανθρώπους, αυτό θα μπορούσε να είναι τα νεύρα που φέρουν ηλεκτρικά σήματα στον εγκέφαλο.Με καθορισμένη γνώση της βέλτιστης κατάστασης του συστήματος, το κέντρο ελέγχου στέλνει στη συνέχεια μια εντολή σε έναν τελεστή του οποίου η ενεργοποίηση έχει ως αποτέλεσμα μια προσαρμογή στην κατάσταση του συστήματος.Ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να στείλει σήματα σε ένα συγκεκριμένο όργανο που απελευθερώνει ορμόνες που αποκαθιστούν χημικά την ισορροπία.

Η βιολογική ομοιόσταση είναι η ρύθμιση του εσωτερικού περιβάλλοντος ενός οργανισμού, καθώς οι εξωτερικές δυνάμεις ή το περιβάλλον αλλάζουν συνεχώς.Η θεμελιώδης, τυπική διαδικασία είναι ένας αντίστοιχα σταθερός βρόχος ανάδρασης.Το αν η ανατροφοδότηση είναι θετική ή αρνητική, η σχέση μεταξύ του υποδοχέα, του κέντρου ελέγχου και του τελεστή είναι κυκλική.Με τις διαρκή συνθέσεις συν σε συνδυασμό με αρνητικές προσαρμογές, το αποτέλεσμα είναι μια μηδενική κατάσταση ισοδύναμη με την υγιή λειτουργία.Μια ευρεία θεωρία της νόσου τους ορίζει ως ανισορροπία ή δυσλειτουργία αυτού του ρυθμιστικού βρόχου ανατροφοδότησης.