Homöostatische Wartung im Körper

Sie haben allgemeine und spezifische Beispiele für Homöostase einschließlich positiver und negativer Rückkopplung gelesen und die Terminologie gelernt, mit der Teile der Rückkopplungsschleifen beschrieben werden. Es ist wichtig, sich mit der Terminologie vertraut zu machen, da in den kommenden Abschnitten dieses Kurses neue Konzepte eingeführt werden.

die Aufrechterhaltung der Homöostase im Körper ist wichtig für die richtige physiologische Funktion., Es ist wichtig, die Mechanismen der Homöostase im Körper sowie die Folgen einer Homöostase-Dysfunktion zu erkennen.

In den folgenden Beispielen lernen Sie, die Homöostase auf verschiedenen Organisationsebenen zu identifizieren, z. B. wie der Körper die Kontrolle über kleine Moleküle behält und wie wichtig es ist, die Zellzahl aufrechtzuerhalten.

Homöostase von Ionen

Körperfunktionen wie Regulierung des Herzschlags, Kontraktion der Muskeln, Aktivierung von Enzymen und zelluläre Kommunikation erfordern streng regulierte Kalziumspiegel., Normalerweise bekommen wir viel Kalzium aus unserer Ernährung. Der Dünndarm absorbiert Kalzium aus verdauten Lebensmitteln.

Das endokrine System ist das Kontrollzentrum zur Regulierung der Calciumhomöostase im Blut. Die Nebenschilddrüse und Schilddrüse enthalten Rezeptoren, die auf Kalziumspiegel im Blut reagieren. In diesem Rückkopplungssystem ist der Kalziumspiegel im Blut die Variable, da er sich als Reaktion auf die Umgebung ändert. Veränderungen des Kalziumspiegels im Blut haben folgende Auswirkungen:

• Wenn das Kalzium im Blut niedrig ist, sekretiert die Nebenschilddrüse das Nebenschilddrüsenhormon., Dieses Hormon bewirkt, dass Effektororgane (Nieren und Knochen) reagieren. Die Nieren verhindern, dass Kalzium im Urin ausgeschieden wird. Osteoklasten in Knochen brechen Knochengewebe und setzen Kalzium frei. Wenn der Kalziumspiegel im Blut hoch ist, wird weniger Nebenschilddrüsenhormon freigesetzt. Parathormon ist der Hauptkontrolleur des Blutplasma-Kalziumspiegels bei Erwachsenen.
  
• Kinder haben ein zweites Hormon, das zur Kalziumregulation beiträgt, Calcitonin. Es wird aus der Schilddrüse freigesetzt, wenn der Kalziumspiegel im Blut hoch ist., Calcitonin verhindert den Knochenabbau und bewirkt, dass die Nieren weniger Kalzium aus dem Filtrat resorbieren, so dass überschüssiges Kalzium im Urin aus dem Körper entfernt werden kann.

Kalziumungleichgewicht im Blut kann zu Krankheiten oder sogar zum Tod führen. Hypokalzämie bezieht sich auf niedrige Kalziumspiegel im Blut. Anzeichen einer Hypokalzämie sind Muskelkrämpfe und Herzstörungen. Hyperkalzämie tritt auf, wenn der Kalziumspiegel im Blut höher als normal. Hyperkalzämie kann auch Herzfehlfunktionen sowie Muskelschwäche und Nierensteine verursachen.,

Homöostase von Molekülen

Glukose ist eine wichtige Energiequelle, die von den meisten Zellen im Körper, insbesondere von Muskeln, verwendet wird. Ohne Glukose „verhungert“ der Körper, aber wenn es zu viel Glukose gibt, treten Probleme in den Nieren, Augen und sogar mit der Immunantwort auf. Insulin ist ein Hormon, das von der Bauchspeicheldrüse als Reaktion auf einen erhöhten Blutzuckerspiegel produziert wird. Wenn die Bauchspeicheldrüse Insulin freisetzt, dient es als Schlüssel zum Öffnen von Durchgängen, damit Glukose in alle Körperzellen gelangt und dort zur Energieproduktion verwendet wird. In dieser Rückkopplungsschleife spielt auch die Leber eine wichtige Rolle., Überschüssige Glukose wird von Leber – und Muskelzellen verwendet, um Glykogen zur Speicherung zu synthetisieren. Die Bauchspeicheldrüse produziert auch das Hormon Glukagon. Glucagon wird freigesetzt, wenn der Blutzuckerspiegel sinkt, und stimuliert die Leberzellen, Glykogen wieder zu Glukose zu katabolisieren, die dann in das Blut freigesetzt wird, um den Blutzuckerspiegel wieder anzuheben.

Kontrolle der Zellzahl

Obwohl die Homöostase häufig durch eine negative Rückkopplungsschleife mit einem identifizierbaren Rezeptor, Kontrollzentrum und Effektoren durchgeführt wird, bedeutet dies im weiteren Sinne, dass Variablen in einem Bereich beibehalten werden, der für eine optimale Funktion geeignet ist., Dazu gehört die Regulierung der Zellzahl in unseren Geweben, damit wir nicht zu wenige oder zu viele haben. Es kann schwierig sein, bestimmte Komponenten einer Rückkopplungsschleife zu identifizieren, aber es ist klar, dass es mindestens negative Rückkopplungszyklen gibt, die zur Aufrechterhaltung der Zellzahlen beitragen. Es ist bekannt, dass diese negative Rückkopplung durch die Zell-zu-Zell-Kommunikation benachbarter Zellen und die Fähigkeit erfolgt, die Nährstoff-und Matrixwerte in dem Bereich zu erfassen, in dem sie wachsen. Normalerweise hören Zellen auf, sich zu teilen, wenn sich eine geeignete Anzahl von Zellen in einem Gewebe oder Raum befindet., Wenn eine benachbarte Zelle verloren geht oder eine unzureichende Anzahl von Zellen vorhanden ist, können Zellen zur Teilung angeregt werden. Zellen mit zu vielen Nachbarn lösen eine interne Reaktion aus, um auf regulierte programmierte Weise zu sterben, die als Apoptose bezeichnet wird. Wenn Zellen spüren, dass sie keine Nachbarn haben, verursachen Signale im Kern eine Teilung der Zelle.

Fragen zur Selbstkontrolle

Machen Sie das Quiz unten, um Ihr Verständnis der Homöostase zu überprüfen: