Homeostasisเป็นกลไกที่ซับซ้อนในปัจจุบันในสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการดูดซึมประสิทธิภาพการทำงานและกระบวนการที่ถูกต้องของการดูดซึมของอาหารและโปรตีนเข้าสู่ร่างกาย การกระทำทางชีวภาพนี้มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทั้งหมดแสดงถึงการทำงานที่ถูกต้องของเมตาบอลิซึมซึ่งเป็นฟังก์ชันที่มีโครงสร้างและปรับเทียบระหว่างระบบฮอร์โมนและต่อมในสมองซึ่งจัดระเบียบงานนี้เพื่อรับประกันประสิทธิภาพของร่างกายที่มีประสิทธิภาพ
สภาวะสมดุลคืออะไร
สารบัญ
แนวคิดของสภาวะสมดุลคือความสามารถของร่างกายในการทำหน้าที่ทางเคมีกายภาพและการควบคุมตนเองซึ่งนำไปสู่การบำรุงรักษาและความสม่ำเสมอในองค์ประกอบและคุณสมบัติของส่วนภายในของสิ่งมีชีวิต ด้วยเหตุนี้สภาวะสมดุลจึงแสดงถึงความสมดุลภายในของร่างกายมนุษย์และจะดำเนินการตอบสนองที่ปรับเปลี่ยนเพื่อรักษาสุขภาพที่ดี ความไม่สมดุลภายในสามารถเกิดขึ้นได้จากสาเหตุที่แตกต่างกันและกลไก homeostatic จะทำงานทันทีผ่านกระบวนการป้อนกลับและการควบคุมเพื่อคืนความสมดุลในร่างกาย
สภาวะสมดุลในชีววิทยาคืออะไร
Homeostasis ในชีววิทยาเป็นชุดของกลไกหรือสมดุลแบบไดนามิกซึ่งสิ่งมีชีวิตจัดการเพื่อให้เกิดความเสถียรของคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมภายในและองค์ประกอบทางชีวเคมีของเนื้อเยื่อและของเหลวในเซลล์เพื่อให้มีชีวิตอยู่ได้ สรีรวิทยาเป็นพื้นฐานหลัก
Homeostasis ในสิ่งมีชีวิต
Homeostasis เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดแต่ได้รับการศึกษาอย่างใกล้ชิดมากขึ้นในสายพันธุ์ของมนุษย์และในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ ในสัตว์ที่ซับซ้อนเหล่านี้สภาวะสมดุลจะทำงานในเซลล์ที่แยกและรวมกัน ตัวอย่างเช่นของเหลวในร่างกายเนื้อเยื่อและอวัยวะ เนื่องจากสภาพคงที่ภายในเนื้อเยื่อยังคงอยู่เซลล์แต่ละเซลล์จึงมีการเปลี่ยนแปลงที่น้อยลงในสภาพแวดล้อมภายนอกของตัวเอง มีการแลกเปลี่ยนโมเลกุลอย่างต่อเนื่องระหว่างเลือดกับของเหลวนอกเซลล์ที่อาบแต่ละเซลล์ องค์ประกอบที่คงที่ของเลือดคือสิ่งที่ทำให้สามารถรักษาความไม่คงที่ของของเหลวนอกเซลล์ได้การผสมของเหลวนอกเซลล์อย่างต่อเนื่องช่วยปกป้องแต่ละเซลล์จากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมภายนอก
ตัวอย่างของสภาวะสมดุลคือถ้าคนอาบน้ำร้อนในกรณีนี้อุณหภูมิของเซลล์ในตับหัวใจลำไส้และตับอ่อนจะไม่เปลี่ยนแปลง
คุณสมบัติ Homeostasis
ลักษณะสำคัญของสภาวะสมดุลที่ควรทราบ ได้แก่
- กระบวนการ: ในช่วงเริ่มต้นของสภาวะสมดุลสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องจะต้องผ่านกระบวนการป้อนกลับที่อาจเป็นบวกหรือลบและเซลล์ที่เกิดขึ้นจะมีผลกระทบที่แตกต่างกันมาก แต่ในเวลาเดียวกันก็ชดเชย เมื่อผลตอบรับเป็นบวกผลของสภาวะสมดุลในเซลล์จะถูกต่อต้านโดยการกลับคืนสู่สภาพเดิม ในขณะที่ถ้าความคิดเห็นเป็นลบการตอบสนองที่เกิดขึ้นในตอนท้ายจะสร้างการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในโครงสร้างดั้งเดิมของเซลล์
- การควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย: หนึ่งในหน้าที่ที่พบบ่อยที่สุดของสภาวะสมดุลคือการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย นี่เป็นสัญลักษณ์ว่าร่างกายมนุษย์ถูกเก็บไว้ในอุณหภูมิที่เหมาะสมและเพียงพอ อุณหภูมิ 97.6 องศาฟาเรนไฮต์หรือ 36 องศาเซลเซียส ค่าเหล่านี้เรียกว่าจุดอ้างอิง
- ความเย็นมีผลต่ออุณหภูมิร่างกายมนุษย์อย่างไร: เมื่ออุณหภูมิของร่างกายลดลงต่ำกว่าขีด จำกัด ที่กำหนดสภาวะสมดุลจะช่วยให้ร่างกายอุ่นขึ้นอีกครั้ง นั่นคือเส้นเลือดหดตัวหรือตึงขึ้นเนื่องจากการขาดความร้อนผิวหนังหดตัวและสิ่งที่เรียกว่า“ ขนลุก” เกิดขึ้นขนจะลุกขึ้นและดูดอากาศออกจากผิวหนังทำให้เกิดการถอนตัวเพิ่มเติมกับความหนาวเย็น. บางครั้งกล้ามเนื้อยังหดตัวเนื่องจากอุณหภูมิต่ำทำให้เกิดอาการสั่นซึ่งทำให้ร่างกายสั่นและอุ่นขึ้นอย่างช้าๆ
- ความร้อนส่งผลต่ออุณหภูมิของร่างกายอย่างไร: เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญเซ็นเซอร์ในผิวหนังจะส่งการแจ้งเตือนไปยังมลรัฐซึ่งเป็นบริเวณที่อยู่ในสมอง ตัวอย่างเช่นหากคุณไปเดินเล่นความร้อนในร่างกายจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับจุดที่ตั้งอุณหภูมิ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อไฮโปทาลามัสส่งสัญญาณให้ร่างกายของคุณเย็นลง โดยหลักแล้วหลอดเลือดจะขยายหรือขยายตัวเพื่อช่วยให้เลือดเข้ามาใกล้ผิวมากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้ความร้อนหนีออกจากร่างกายไปในอากาศ จากนั้นต่อมเหงื่อจะเริ่มผลิตเหงื่อมากขึ้น เมื่อเหงื่อระเหยออกจากร่างกายจะสร้างเสน่ห์และความสดชื่น
- การควบคุมน้ำตาลในเลือด: โดยการบริโภคคาร์โบไฮเดรตเช่นขนมปังและมันฝรั่งร่างกายจะเปลี่ยนเป็นน้ำตาลหรือกลูโคสขนาดเล็ก กลูโคสมีความจำเป็นในร่างกายมนุษย์เนื่องจากใช้เป็นแหล่งพลังงาน อย่างไรก็ตามคุณไม่สามารถมีกลูโคสในเลือดมากเกินไปหรือน้อยเกินไป ในกรณีนี้ความหมายของสภาวะสมดุลคือการรักษาระดับน้ำตาลในเลือดให้คงที่
ประเภทหลักของสภาวะสมดุล
ร่างกายมนุษย์เป็นเครื่องประเสริฐและมากของมันเป็นเพราะมันเก็บไปในหลากหลายของสภาพแวดล้อมมนุษย์สามารถพัฒนาได้ในอุณหภูมิที่ต่ำมากภายใต้อาหารและวิถีชีวิตที่แตกต่างกัน ส่วนหนึ่งของสภาวะนี้ของร่างกายในการปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ต้องขอบคุณสภาวะสมดุลเนื่องจากความหมายของสภาวะสมดุลคือความสมดุล
ประเภทของสภาวะสมดุลคือ:
homeostasis ส่วนขยาย
คำจำกัดความของสภาวะสมดุลในการขยายสามารถสร้างขึ้นจากมุมมองทั่วไปนั่นคือเป็นการพาดพิงถึงลักษณะเฉพาะของระบบใด ๆ สามารถเปิดหรือปิดซึ่งสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมภายในของสิ่งมีชีวิตเพื่อให้ได้รับการดูแล มั่นคง
สภาวะสมดุลของระบบนิเวศ
เป็นสมดุลแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นระหว่างสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติและสภาพแวดล้อม ความสมดุลอาจหายไปจากหลายสาเหตุ ได้แก่ น้ำท่วมไฟไหม้แผ่นดินไหวและภัยธรรมชาติอื่น ๆ
สภาวะสมดุลของระบบนิเวศแสดงถึงการแลกเปลี่ยนที่มีอยู่ระหว่างสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่แตกต่างกันทำให้เกิดความสมดุลในระบบนิเวศ สิ่งเหล่านี้ถือเป็นสิ่งที่จำเป็นมากสำหรับการอยู่รอด ในกรณีของดาวเคราะห์โดยทั่วไปความสมดุลแบบโฮมโอสเตติกแสดงให้เห็นในความสัมพันธ์ที่มีอยู่ระหว่างระบบนิเวศและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้น
สภาวะสมดุลของระบบนิเวศเป็นที่รู้จักกันในชื่อสมดุลของระบบนิเวศในราวปีพ. ศ. 2493 มีการตั้งคำถามเนื่องจากบางคนคิดว่าการเปลี่ยนแปลงของประชากรคงที่และรุนแรงนั้นเกิดขึ้นบ่อยมากและความสมดุลนั้นไม่ใช่ค่าคงที่ ในทำนองเดียวกันพวกเขายืนยันว่าทฤษฎีเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วย Theory of Chaos และ Theory of Catastrophes
ปัจจัยทางนิเวศวิทยาที่ส่งผลเสียต่อสภาวะสมดุลนี้ ได้แก่ แผ่นดินไหวพายุความแห้งแล้งและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเช่นคลื่นร้อนและเย็น
สภาวะสมดุลทางไซเบอร์
คำนี้ถูกสร้างขึ้นในกลางศตวรรษที่ 20 โดยแพทย์ชาวอังกฤษชื่อ Williams Ross Ashby ซึ่งเป็นผู้สร้างhomeostatที่ควบคุมตัวเองผ่านข้อเสนอแนะ นั่นคือสภาวะสมดุลของโลกไซเบอร์นำเสนอความสามารถในการรักษาสมดุลของระบบอิเล็กทรอนิกส์
สภาวะสมดุลทางจิตวิทยา
เมื่อความไม่สมดุลเกิดขึ้นภายในมนุษย์ก็สามารถเกิดขึ้นในระดับจิตใจได้เช่นกัน สภาวะสมดุลทางจิตใจจึงเป็นความสมดุลระหว่างความต้องการของมนุษย์และความพึงพอใจ
สภาวะสมดุลทางจิตเป็นลักษณะของสภาวะสมดุลที่แตกต่างและแปลกประหลาดเล็กน้อยโดยไม่เกี่ยวข้องกับสาเหตุที่สภาวะสมดุลทางชีวภาพเกิดขึ้น การดูดซึมนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยทางจิตสิ่งเร้าของตัวแปรที่ไม่ถือว่าเป็นวิทยาศาสตร์ทั้งหมดเนื่องจากมีความหลากหลายมากจนไม่อนุญาตให้สาขาการศึกษาตรวจสอบ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นความรู้สึกความคิดเกี่ยวกับความปวดร้าวหรือความวิตกกังวลซึ่งกำหนดวิธีที่ร่างกายดูดซึมกระบวนการของสภาวะสมดุล กระบวนการนี้อาจได้รับผลกระทบจากปัญหาทางจิตใจทำให้เกิดโรคขาดสารอาหารเช่นบูลิเมีย
สภาวะสมดุลของออกซิเจนสำหรับกระบวนการของเซลล์
เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้นออกซิเจนโดยรอบในบรรยากาศจะน้อยกว่าที่พบบนพื้นผิว ด้วยเหตุนี้การหายใจในบุคคลในสภาพแวดล้อมเหล่านี้จะจบลงด้วยการไม่เพียงพอในอัตราปกติร่างกายผ่านการทวีความรุนแรงสภาวะสมดุลอัตราการหายใจและแล้วค่อยๆเพิ่มการผลิตของเซลล์เม็ดเลือดแดงในเลือด
สภาวะสมดุลของการเผาผลาญของเซลล์
สภาวะสมดุลประเภทนี้หมายถึงความจริงที่ว่าองค์ประกอบทางเคมีของสภาพแวดล้อมภายในของสิ่งมีชีวิตจะต้องไม่เปลี่ยนแปลงและจะต้องไม่เปลี่ยนแปลง นั่นคือผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาผลาญของเซลล์จะถูกทิ้งทันทีกระบวนการประเภทนี้มีอยู่ในต่อมไขมันและต่อมเหงื่อปอดแม้ว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดคือไต
กลไก Homeostatic
โดยทั่วไปมีกลไก homeostatic สองประเภท ได้แก่:
ทางเดินของเส้นประสาท: ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมความดันโลหิตในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยทั่วไป นอกจากนี้ยังควบคุมความเข้มข้นของออกซิเจนและ CO2 ในเลือดของมนุษย์
วิถีต่อมไร้ท่อ: ในกรณีนี้จะควบคุมความเข้มข้นของกลูโคสในเลือด นอกจากนี้การควบคุมความสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนคาร์โบไฮเดรตและไขมัน นอกจากการควบคุมผลของการอดอาหารและการรับประทานอาหารที่มีต่อร่างกายแล้ว
ความสำคัญของสภาวะสมดุลในมนุษย์
ในร่างกายมนุษย์ระบบต่อมไร้ท่อและระบบประสาทควบคุมสภาวะสมดุล อวัยวะและระบบต่างๆให้ข้อมูลย้อนกลับไปยังสมอง ร่างกายรักษาสภาวะสมดุลโดยการรักษาอุณหภูมิสมดุล pH สมดุลของอิเล็กโทรไลต์และน้ำการหายใจและรักษาความดันโลหิต
เมื่อคนรับประทานอาหารที่มีอิเล็กโทรไลต์จำนวนมากเช่นเกลือแกงระบบประสาทจะตรวจพบความไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์ สมองจะส่งสัญญาณไปยังร่างกายเพื่อกักเก็บน้ำและรักษาสมดุลของอิเล็กโทรไลต์ ทางร่างกายคุณสามารถสังเกตเห็นอาการบวมที่เท้าและความกระหายน้ำ
เมื่อของเหลวถูกเมาทีละรายการอิเล็กโทรไลต์จะถูกเจือจางและเพื่อตอบสนองต่อการเพิ่มขึ้นของน้ำเซลล์จะปล่อยสิ่งที่มีอยู่แล้วเพื่อรักษาสภาวะสมดุล จากนั้นไตจะกรองของเหลวและอิเล็กโทรไลต์ส่วนเกินออกจากระบบ
สภาวะสมดุลในกระบวนการดูดซึมรวมเอาหน้าที่ในการควบคุมตนเองของวิตามินที่ทำปฏิกิริยากับร่างกายเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานเพื่อช่วยชีวิต นี่หมายถึงกลไกในการออกจากพลังงานส่วนเกินที่จำเป็นเพื่อเติมเต็มสภาวะสมดุลที่มีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ควบคุมการผลิตฮอร์โมนที่เข้าสู่ร่างกายตัวอย่างของท่าเต้นนี้คือระบบทางเดินปัสสาวะซึ่งมีการปล่อยสารกรองที่ไม่จำเป็นออกมา เหงื่อและต่อมที่รับผิดชอบในการระเบิดของของเหลวในร่างกายเพื่อให้ร่างกายอยู่ในอุณหภูมิมาตรฐานในขณะที่สารส่วนเกินจะถูกปล่อยออกมา
การทำงานของร่างกายนี้เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเผาผลาญอาหารเนื่องจากการดูดซึมอาหารจะขึ้นอยู่กับการตอบสนองของอาหารที่มีต่อภายนอก สภาพภูมิอากาศบรรยากาศหรือสภาพภายนอกเพียงอย่างเดียวอาจส่งผลเสียต่อสถานะของร่างกาย แต่อย่างไรก็ตามหากสภาวะสมดุลของร่างกายดำเนินไปอย่างถูกต้องกลุ่มของวิตามินจะทำหน้าที่เป็นพลังงานให้กับร่างกาย
Homeostasis และระบบประสาท
การอนุรักษ์สภาวะสมดุล
ระบบทางชีวภาพเช่นเดียวกับร่างกายมนุษย์มีความสมดุลอยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างเช่นเมื่อคุณออกกำลังกายกล้ามเนื้อจะเพิ่มการผลิตความร้อนและเพิ่มอุณหภูมิของร่างกาย ในทำนองเดียวกันเมื่อคุณดื่มน้ำผลไม้หนึ่งแก้วน้ำตาลในเลือดจะเพิ่มขึ้น สภาวะสมดุลขึ้นอยู่กับความสามารถของร่างกายในการตรวจจับและต่อต้านการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้
วงจรของข้อเสนอแนะเชิงลบมักใช้เพื่อรักษาสภาวะสมดุล วัฏจักรเหล่านี้ทำหน้าที่ตรงกันข้ามกับสิ่งกระตุ้นหรือสัญญาณที่กระตุ้นให้เกิดสิ่งเหล่านี้ ตัวอย่างเช่นถ้าอุณหภูมิของร่างกายสูงเกินไปลูปป้อนกลับเชิงลบจะทำหน้าที่ลดกลับไปเป็นค่าอ้างอิงหรือค่าเล็กน้อยที่ 98.6 ° F / 37.0 ° C
10 ตัวอย่างของสภาวะสมดุลในมนุษย์
ตัวอย่างที่ 1: การเร่งการหายใจ
เมื่อมนุษย์สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำหรือเมื่อระดับออกซิเจนในเลือดของพวกเขาต่ำเกินไปที่จะตอบสนองความต้องการของเซลล์ตัวอย่างเช่นเมื่อออกกำลังกายการตอบสนองจะเกิดขึ้นทันทีเพื่อเร่งการหายใจ เพิ่มปริมาณอากาศที่หายใจ ในเวลานั้นการเต้นของหัวใจจะเร่งขึ้นและความดันโลหิตเพิ่มขึ้นทำให้เลือดที่มีออกซิเจนไปเลี้ยงในร่างกายได้ดี
ตัวอย่างที่ 2: การรักษาระดับกลูโคส
กลูโคสเป็นระดับน้ำตาลที่พบในกระแสเลือด แต่สำหรับคนที่ยังคงมีสุขภาพดีระดับน้ำตาลกลูโคสจะต้องอยู่ในระดับที่เหมาะสม หากระดับเหล่านี้สูงขึ้นตับอ่อนจะหลั่งฮอร์โมนที่เรียกว่าอินซูลินและหากในทางกลับกันพวกมันยังคงอยู่ในระดับต่ำมากตับจะเปลี่ยนไกลโคเจนในเลือดเป็นกลูโคสทำให้ระดับสูงขึ้น
ตัวอย่างที่ 3: ความสมดุลของกรดและเบส
มนุษย์มีส่วนประกอบทางเคมีที่เรียกว่ากรดและเบสในร่างกายความสมดุลระหว่างสิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามันทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุด ไตและปอดเป็นสองระบบอวัยวะที่ทำหน้าที่ควบคุมสารเหล่านี้ในร่างกาย
ตัวอย่างที่ 4: อุณหภูมิของร่างกาย
อุณหภูมิภายในร่างกายของมนุษย์เป็นตัวอย่างที่ดีของสภาวะสมดุล ในร่างกายที่แข็งแรงอุณหภูมิของร่างกายควรอยู่ที่ 37 °และจะปล่อยความร้อนออกมาโดยการควบคุมอุณหภูมิ
ตัวอย่างที่ 5: การควบคุมแคลเซียม
Homeostasis ควบคุมระดับแคลเซียมในร่างกายมนุษย์ เมื่อระดับเหล่านี้ลดลงพาราไทรอยด์จะปล่อยฮอร์โมนออกมาหากสูงมากไทรอยด์จะช่วยแก้ไขแคลเซียมในกระดูกและลดระดับในเลือด
ตัวอย่างที่ 6: การออกกำลังกาย
กิจกรรมการออกกำลังกายทำให้ร่างกาย เพื่อ รักษาสภาวะสมดุลส่งกล้ามเนื้อน้ำนมเพื่อให้พลังงาน
ตัวอย่างที่ 7: หน้าที่ของระบบทางเดินปัสสาวะ
สารพิษที่เข้าสู่เลือดจะระงับสภาวะสมดุลของร่างกาย อย่างไรก็ตามมันตอบสนองโดยการกำจัดสิ่งเหล่านี้ผ่านระบบทางเดินปัสสาวะ เมื่อคนเราปัสสาวะจะขจัดสารพิษและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ไม่พึงประสงค์ออกจากเลือดและสภาวะสมดุลจะกลับคืนสู่ร่างกาย
ตัวอย่างที่ 8: ระดับน้ำ
มากกว่า 50% ของน้ำหนักตัวของร่างกายมนุษย์ที่ถูกสร้างขึ้นจากน้ำสมดุลเป็นผู้รับผิดชอบในการรักษาความสมดุลที่ถูกต้องของของเหลวเซลล์ที่มีน้ำจำนวนมากจะพองตัวในลักษณะที่เสี่ยงต่อการระเบิด แต่เซลล์ที่มีปริมาณน้อยเกินไปสามารถหดตัวได้ ร่างกายมนุษย์ต้องรักษาสมดุลเพื่อไม่ให้เกิดกรณีเหล่านี้ขึ้น
ตัวอย่างที่ 9: ข้อบังคับทางหลอดเลือด
ร่างกายที่มีความดันโลหิตดีเป็นตัวอย่างของสภาวะสมดุล เมื่อหัวใจตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของความดันโลหิตมันจะส่งสัญญาณไปยังสมองและรับสัญญาณว่าจะตอบสนองอย่างไร เมื่อความดันโลหิตสูงมากหัวใจจะเต้นช้าลง แต่ถ้าต่ำมากจะทำให้การเคลื่อนไหวเร็วขึ้น
ตัวอย่างที่ 10: ระบบน้ำเหลืองและการทำงานของระบบน้ำเหลือง
ร่างกายมนุษย์สัมผัสกับไวรัสและแบคทีเรียที่อาจทำให้เกิดโรคระบบน้ำเหลืองมีหน้าที่ในการโจมตีและช่วยรักษาสภาวะสมดุลต่อสู้กับการติดเชื้อเพื่อรักษาร่างกายให้แข็งแรง
