A homeosztázis
1. A szervezet belső környezete
1. A belső környezet:
A testet alkotó több billió sejt közül a többség nem érintkezik a külső környezettel. A megfelelő működéshez szükség van a sejtek körül lévő környezet – a testfolyadékok – dinamikus állandóságára, amit a belső környezet biztosít. Az emberi szervezet folyadék tartalma három részre különül el.
A sejteken belüli (intraceluláris) tér folyadéka, a sejtek, szövetek közötti (intersticiális), és a keringési rendszeren belüli (intravazális) térfolyadéka nem keveredik egymással. Az egyes anyagok képesek a határfelületeken kicserélődni, biztosítva ezzel a sejtek belső környezetének dinamikus állandóságát. Ezt a dinamikus egyensúlyi állapotot az önfenntartó működések összehangolt tevékenysége tartja fent. Az önfenntartó működések: táplálkozás, légzés, anyagszállítás, kiválasztás.
A szervezet működési területei:
1: Az önfenntartó működés a szervezet fennmaradását biztosítja. Kapcsolatot teremt a környezettel, de egyúttal elhatárolja, védi az élőlényt (kültakaró, mozgás). Az anyagokat felveszi, feldolgozza, a károsat, a feleslegeset leadja, vagyis szervezet szintű anyagcserét bonyolít le (táplálkozás, légzés, anyagszállítás, kiválasztás).
2. Az önszabályzó működés összehangolja a szervezet életműködéseit.
3. A önreprodukáló működés során az élőlények önmagukhoz hasonló utódokat hoznak létre (növekedés, egyedfejlődés, szaporodás, öröklődés).
2. A hőszabályozás:
A hőszabályozás a test hőtermelésének és a hőmennyiség leadásának megfelelő arányú beállítását jelenti. Az, hogy az ember állandó testhőmérsékletű, viszonylag egyenletes anyagcseréje, keringése és légzése mellett a hipotalamuszban elhelyezkedő hőszabályozó központnak köszönhető. Az ún. fűtő központ felelős a test hőtermeléséért, a hűtő központ pedig a hőleadást szabályozza. A nyugalomban lévő test is termel hőt, ami a sejtekben zajló biokémiai folyamatok reakció hőjéből származik. Ehhez járul izom-összehúzódásból felszabaduló nagy mennyiségű hő is. Minél nagyobb a test tömege, annál nagyobb mennyiségű hőt képes termelni.
Jelentős hőtől szabadul meg a test egyéb, más feladatot is betöltő életműködés során (közvetett hőleadás). A verejtékezés a verejtékmirigyek által leadott folyadék elpárologtatása befolyásolja leginkább a hőleadást. Különösen jelentős e szerep a magasabb környezeti hőmérséklet esetén. A légzés és a salakanyagok eltávolítása is hővesztést eredményez.
Az állandó testhőmérséklet a test nem minden pontjára érvényes. A 37,5 ˚C-os testhőmérséklet csak a test belső részére ( szív, agy, tüdő, belek, máj, vese) vonatkozik, míg a test többi része gyakran nagyon változó hőmérsékletű. A testhőmérséklet hajnalban a legalacsonyabb, az esti órákban a legmagasabb.
Láz: a hipotalamusz hőszabályozó magjainak elállított érzékenysége következtében kialakuló, a normálisnál magasabb testhőmérséklet. Befolyásoló tényezők hatására a „kell” érték megnő, így a testhőmérséklet egy magasabb szinten állandósul. A hipotalamusz sejtjeinek megváltozott érzékenységét a kórokozók ellen védekező fehérvérsejtekből felszabaduló lázkeltő (pirogén) anyagok okozzák. A láz előnyös (egy határig) a szervezet számára, mivel az evolúció során a fertőzésekkel és más betegségekkel szembeni válaszként fejlődött ki és fennmaradt. A kialakuló magasabb hőmérséklet sok minroorganizmus növekedését gátolja, illetve fokozza a kórokozók elleni fehérjék (immunglobulinok) termelését. A tartósan 41 ˚C feletti hőmérsékleten azonban maradandó agyi károsodást, 43 ˚C fölött hőgutát okoz, és beáll a halál.
Téli álom (hibernáció): Azok az állatok amelyek nem képesek megbirkózni a környezet hőváltozásaival, időszakosan téli álomba merülnek. Ez a klímaviszonyoktól függ. A téli álomba merülés kezdetén a bőrerek kitágulnak, fokozott hőleadás következik be. A hőmérséklet jelentősen csökken, a hőváltozás először gyors, majd fokozatosan lelassul. A lehűlés a belső magot nem érinti. Az anyagcserét a rendkívül alacsony oxigénfogyasztás jellemzi. Az ébredés rövid periódusa alatt igen erősen nő az oxidáció, amely gyorsan növeli a hőmérsékletet.
Hipotermia: az emberi test belsejének 35 C alá való süllyedése. A test lehűlésével, hűtésével az anyagcsere és az életfolyamatok lelassulnak A légzésszám csökken, a szívműködés lassul, csökken a vérnyomás. Az ember testhőmérsékletének 28 ˚C-ra való lehűlése eszméletvesztést okoz, a spontán felmelegedés lehetősége megszűnik, de szervezet betegség és károsító hatás nélkül elviseli a 21- 24 ˚C-ra történő lehűtést is. Az orvostudomány e tapasztalatot a sebészetben használja.
3. Fogalmak:
Belső környezet: a testfolyadékok állománya.
Homeosztázis: a belső környezet dinamikus állandósága.
Dinamikus egyensúly (dinamikus állandóság): különböző jellegű és irányú folyamatok egymást befolyásolva egyenlőmértékben zajlanak le (a vizsgált tényező folyamatosan változik, de a változás egy adott érték körül mozog).
Semleges hőmérsékleti zóna: a környezet hőmérsékletének az az intervalluma, amely esetén a test hőtermelése és hőleadása együttesen a lehető legkisebb (a szervezet a legkevesebb energiát használja el az állandó testhőmérséklet fenntartásához). Ez nyugalomban ruhátlan testesetén 27- 37 ˚C, felöltözve 21- 23 C.