Was bedeutet Homöostase?

Erfahren Sie, was Homöostase bedeutet und wie sie Ihren Körper beeinflusst.

Definieren Sie Homöostase

Homöostase ist der Zustand des Gleichgewichts in allen physischen Systemen, der für das ordnungsgemäße Funktionieren und Überleben eines Körpers erforderlich ist. In einem Zustand der Homöostase passen sich die Körperwerte als Reaktion auf Veränderungen außerhalb und innerhalb des Körpers ständig an. Einige der Systeme, die sich ständig anpassen, um auf einem normalen Niveau zu bleiben, sind:

• Blutzucker

• Blutdruck

• Energie

• Säuregehalt

• Sauerstoff

• Eiweiße

• Temperatur

• Hormone

• Elektrolyte

Beispiel für Homöostase

Jedes Körpersystem, das sich in einem dynamischen Gleichgewicht befindet, erreicht einen stabilen Zustand oder ein Gleichgewicht, das äußeren Veränderungskräften standhalten kann. Wenn dieses System gestört wird, reagieren die im Körper eingebauten Regelungsmechanismen, um ein neues Gleichgewicht herzustellen.

Ein solcher Prozess wird als Rückkopplungskontrolle bezeichnet. Alle Prozesse der Umsetzung und Koordination von Funktionen sind Beispiele für Homöostase. Dies geschieht unabhängig davon, ob sie durch das Nervensystem, das Hormonsystem oder elektrische Ströme unterstützt wird.

Ein einfaches Beispiel für die Regulierung durch Homöostase ist ein mechanisches Aktionssystem, das die Temperatur in einem Raum regelt: ein Thermostat. Das Zentrum des Thermostats ist ein Metallstreifen, der Temperaturveränderungen wahrnimmt und darauf mit der Steuerung eines Stromkreises reagiert.

Wenn der Raum kalt ist, wird der Ofen durch den Thermostat aktiviert, und die Temperatur steigt. Wenn der voreingestellte Wert des Thermostatschaltkreises erreicht ist, schaltet sich der Ofen aus, und die Temperatur bleibt gleich oder sinkt wieder.

Biologische Systeme sind viel komplexer, können aber ähnliche Ergebnisse erzielen. Diese Systeme verfügen über Regler, die mit mechanischen Geräten vergleichbar sind, und beide haben das gleiche Ziel: ein System zu regulieren und die Bedingungen innerhalb eines normalen Bereichs zu halten. Dies ist das Ziel, egal ob es sich um die Regelung der Raumtemperatur oder die Regulierung des Drucks im Kreislaufsystem handelt.

Wie funktioniert die Rückkopplungsregelung?

Ein wesentliches Merkmal der Homöostase besteht darin, dass die innere Umwelt des Organismus durch den schmalen Wertebereich eines selbstregulierenden Systems aufrechterhalten wird. Die Homöostase wird sowohl durch Rückkopplung als auch durch Vorwärtssteuerung aufrechterhalten. Ein Rückkopplungssystem ist definiert als eine geschlossene Schleifenstruktur, die künftige Handlungen steuert, indem sie vergangene Veränderungen in der inneren Umgebung in das System einspeist. Das System ändert dann sein Verhalten, um sich an die äußeren Bedingungen anzupassen.

Es gibt zwei Arten von Rückkopplungssystemen. Sie sind negativ und positiv. Bei der negativen Rückkopplung wird ein Ziel angestrebt, und es wird darauf reagiert, wenn dieses Ziel nicht erreicht wird. Es hält einen konstanten Bereich von Werten aufrecht.

Positives Feedback führt zu Wachstumsprozessen, bei denen Handlungen aus den Ergebnissen Kapital schlagen, was wiederum zu größeren Handlungen führen würde. Diese Rückkopplungssysteme unterliegen höheren Kontrollstufen und können durch negative Rückkopplung konterkariert werden.

Der Wirkungsbereich umfasst Variablen, die reguliert werden und auf Reize aus der Umwelt reagieren können. Das Ergebnis dieser komplexen Wechselwirkungen und der konkurrierenden negativen und positiven Rückkopplungssysteme ist die Homöostase, die die Grundlage der physiologischen Regulation darstellt.

Warum ist die Homöostase wichtig?

Die Homöostase ist das zentrale Konzept der Physiologie und der Selbstregulierung, das der Aufrechterhaltung der inneren Stabilität dient. Die Homöostase ist nicht konstant. Sie ist ein dynamischer Prozess, der die inneren Bedingungen verändert, um das Überleben zu fördern.

Die Regulierung durch Homöostase ist kein singulärer Rückkopplungszyklus. Sie spiegelt die komplexe Interaktion vieler Rückkopplungssysteme wider, die von Nerven und Hormonen gesteuert werden. Diese Rückkopplung führt zu einem präzisen Maß an Kontrolle und Flexibilität, das es einem Organismus ermöglicht, sich an veränderte Umweltbedingungen anzupassen.

Das Leben und die Gesundheit eines Organismus sind das Endergebnis der Regulierung durch die Homöostase. Die Störung der Homöostase ist die Ursache von Krankheiten.

Eine angemessene Behandlung und Therapie muss darauf abzielen, die Bedingungen der Homöostase wiederherzustellen. Andernfalls könnten schwere Krankheiten oder der Tod drohen.

Wie hält der Körper die Homöostase aufrecht?

Die Kontrolle der Körpertemperatur ist ein gutes Beispiel dafür, wie der Körper die Homöostase in einem biologischen System aufrechterhält. Beim Menschen liegt die durchschnittliche Körpertemperatur bei 98,6 Grad Fahrenheit. Diese Zahl kann jedoch von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden, darunter:

• Exposition

• Stoffwechselrate?

• Hormone

• Krankheit

All diese Faktoren können zu extrem niedrigen oder hohen Temperaturen führen. Die Körpertemperatur wird dann allerdings vom Gehirn in einem Bereich reguliert, der Hypothalamus genannt wird. Die Rückmeldung der Körpertemperatur wird über das Nervensystem an das Gehirn weitergeleitet. Dies führt zu Anpassungen des Blutzuckerspiegels, der Atemfrequenz und des Stoffwechsels, um eine Rückkehr zur Homöostase zu erreichen.

Der Wärmeverlust im Körper wird durch Schwitzen, abnehmende Aktivität und Wärmeaustauschfunktionen beeinflusst, die große Blutmengen an der Hautoberfläche zirkulieren lassen. Der Wärmeverlust wird durch verringerte Hautdurchblutung, Isolierung und Anpassungen an die Außenwelt verringert. Beispiele sind das Aufsuchen von Schutzräumen, Kleidung und externen Wärmequellen.

Die Differenz zwischen niedriger und hoher Körpertemperatur ist ein homöostatisches Plateau. Dies ist der normale Bereich, in dem das Leben weitergehen kann. Wenn sich die Temperatur einem der beiden Extreme nähert, hilft eine negative Rückkopplung dem System, in den Normalbereich zurückzukehren.

Der Körper hält die Homöostase auch über das Kreislaufsystem und die Barorezeptoren aufrecht. Barorezeptoren sind druckempfindliche Bereiche in den Blutgefäßen, die auf Dehnung reagieren. Sie senden Informationen über den Blutdruck an das Gehirn, das Hormone ausschüttet, die von der Schilddrüse und dem Hypothalamus produziert werden, um den Stoffwechsel im Körper zu regulieren.

Wo wird die Homöostase sonst noch angewendet?

Die Homöostase wurde auch in der Ökologie angewandt. Das erstmals vom Ökologen Robert MacArthur eingeführte Konzept der Homöostase in Ökosystemen beruht auf der Kombination von biologischer Vielfalt und Interaktionen zwischen verschiedenen Arten. Man glaubte, dass dieses Konzept die Stabilität eines Ökosystems erklären könnte. Es hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt, um auch nicht lebende Teile einzubeziehen, und wird von einigen als umstritten angesehen. ?