HOMEOSTASIS DEFINIT

Una dintre caracteristicile definitorii ale animalelor cu sânge cald, cum ar fi oamenii, este capacitatea de a menține o temperatură corporală centrală diferită de cea a mediului înconjurător. Temperatura medie a corpului uman este de 37°C (98,6°F), iar corpul depune o cantitate destul de mare de energie pentru a se asigura că această temperatură rămâne relativ constantă; numim acest lucru punctul de referință pentru temperatura corpului. În tot corpul se găsesc diferite puncte de setare pentru diferite sisteme. De exemplu, punctul de setare pentru glucoză (zahăr din sânge) este de 85 mg/dl, iar punctul de setare pentru sodiu este de 142 mmol/L. Corpul folosește o varietate de organe și sisteme de organe pentru a se asigura că anumite variabile rămân cât mai aproape de valoarea lor de consemnare sau cel puțin în limitele unui interval normal. De exemplu, fără ajutorul îmbrăcămintei, corpul uman are o capacitate remarcabilă de a menține variabila temperatura corpului între 98°F și 100°F chiar și atunci când este plasat în condiții de mediu care variază între 68°F și 130°F. Cum reușește corpul să se încălzească la 68°F și să se răcească la 130°F?

Pentru a se încălzi, corpul poate crește metabolismul, poate devia fluxul sanguin de la suprafață sau poate face mușchii să tremure. Toate aceste mecanisme generează căldură. Desigur, am putea, de asemenea, să ne folosim capacitățile noastre cognitive superioare și să ne îmbrăcăm. Pentru a rămâne răcoros, corpul eliberează picături de apă la suprafața pielii, formând transpirația, care acționează pentru a disipa căldura pe măsură ce apa se evaporă. Poate cel mai interesant, este faptul că transpirația, frisoanele și devierea fluxului sanguin se produc în mod automat; cu alte cuvinte, nu le controlăm în mod conștient, ci pur și simplu par să se întâmple. Această proprietate automată a corpului uman de a regla variabilele a fost observată și definită de Claude Bernard în 1854. Apoi, în 1926, Walter Cannon a numit acest proces homeostazia. Homeostazia, la fel ca multe cuvinte științifice, este de origine greacă, unde homeo înseamnă „similar sau același”, iar stasis înseamnă „a sta pe loc sau a rămâne la fel”. Homeostazia este deci, prin definiție, capacitatea organismului de a menține condiții interne relativ stabile (mediul intern) chiar dacă lumea exterioară (mediul extern) se schimbă. Mediul intern este definit ca fiind lichidul care înconjoară celulele.

După cum va fi explicat, corpul uman suferă o multitudine de interacțiuni extrem de complexe pentru a menține homeostazia, asigurându-se că sistemele funcționează pentru a menține diferite variabile în limitele lor normale. Aceste interacțiuni sunt esențiale pentru supraviețuirea organismului. O incapacitate de a menține homeostazia poate duce la moarte sau la boli precum: diabet, deshidratare, hipertermie și chiar reacții alergice.

SISTEME DE CONTROL OMEOSTATIC

Pentru a explica modul în care funcționează homeostazia, să revizuim modificările care au loc pentru a menține temperatura corpului. Cum știe organismul când să tremure sau să transpire? Primul pas în recunoașterea unei schimbări de temperatură este capacitatea de a detecta o schimbare de temperatură. În organism, această funcție este atribuită unui receptor, care este un tip de senzor care monitorizează mediul înconjurător și detectează schimbările de variabile. Atunci când condițiile provoacă o schimbare a unei variabile, le numim stimuli. Odată ce un receptor detectează o schimbare, acesta comunică această schimbare unui centru de control. Centrele de control sunt localizate în tot corpul, adesea în creier, și sunt responsabile pentru determinarea punctului de setare și a cursului de acțiune adecvat pentru a corecta abaterile de la punctul de setare. Centrele de control dictează un curs de acțiune prin comunicarea cu efectorii. Un efector furnizează mijloacele de corectare a abaterii. În ceea ce privește reglarea temperaturii, centrul de control este localizat în hipotalamus, o regiune mică din creier, iar efectorii ar include mușchii scheletici (frisoane), glandele sudoripare (transpirație) și vasele de sânge. De asemenea, este interesant faptul că organismul uman poate modifica un punct de setare pentru o anumită variabilă. Această schimbare este, în general, temporară și benefică. De exemplu, punctul de setare pentru temperatura corpului se poate schimba la o valoare mai mare ca răspuns la infecții, numiți febră. Această creștere a temperaturii ajută sistemul imunitar să elimine agentul patogen.

O componentă esențială a homeostaziei este comunicarea. Comunicarea în organism are loc în principal prin intermediul a două sisteme: sistemul nervos și sistemul endocrin. Indiferent de sistemul utilizat, dacă comunicarea curge spre centrul de control de la receptor, aceasta se numește cale aferentă. În cazul în care informația curge de la centrul de control către efector, aceasta se numește cale eferentă. În mod colectiv, receptorul, calea aferentă, centrul de control, calea eferentă și efectorul cuprind un sistem de control homeostatic. În esență, toate organele și țesuturile corpului fac parte din sistemele de control homeostatic și îndeplinesc funcții care ajută la menținerea mediului intern al organismului.

Imagine modificată din imagini de domeniu public ale creierului și pielii. Alte elemente realizate cu mâna liberă de JS la BYU-I 2013.

1. Receptorii din piele și creier pot sesiza temperatura.

2. Informațiile despre temperatură călătoresc prin neuronii aferenți până la centrul de control. Centrul de control în această poveste este hipotalamusul (punctul verde din imaginea creierului).

3. Hipotalamusul evaluează unde se află temperatura în raport cu punctul de setare (98,6). Hipotalamusul trimite apoi un semnal prin intermediul neuronilor eferenți către piele și țesuturile musculare.

4. Pielea și țesuturile musculare sunt efectoare. Dacă centrul de control determină că temperatura corpului este peste punctul de setare, atunci vasele de sânge din piele se dilată, permițând mai mult sânge mai aproape de suprafața corpului. Glandele sudoripare din piele produc mai multă sudoare apoasă care va fi secretată la suprafața pielii și va permite eliberarea căldurii pe măsură ce apa este evaporată. Dacă centrul de control stabilește că temperatura corpului este sub punctul de setare, atunci vasele de sânge din piele se contractă pentru a menține sângele cald spre centrul corpului. De asemenea, glandele sudoripare încetează să mai producă transpirație. Mușchii sunt un alt efector atunci când este frig. Mușchii încep să tremure, ceea ce produce căldură în corp.

**Puteți folosi butoanele de mai jos pentru a trece la lectura următoare sau anterioară din acest modul**